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Estudo do crescimento da concentração de hexafluoreto de enxofre (SF6) nas regiões norte e nordeste do Brasil / Study of sulfur hexafluoride concentration enhancement in brazilian north and northeast regions

Santos, Ricardo Santana dos 23 January 2019 (has links)
O hexafluoreto de enxofre (SF6) não figura como um dos gases de efeito estufa com as maiores concentrações no planeta Terra, no entanto, é um gás com um potencial de aquecimento global extremamente grande. Portanto, uma quantidade relativamente pequena pode ter um impacto importante nas mudanças climáticas do globo. Ele é um gás antropogênico, suas emissões são provenientes, principalmente, na distribuição de energia elétrica; é o gás preferido da indústria para interrupção de corrente elétrica e como isolamento de segurança na transmissão e distribuição de eletricidade. Ele é utilizado em disjuntores e equipamentos de alta tensão e na indústria de fundição de magnésio. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de elucidar se existe uma contribuição da Bacia Amazônica, e costa Norte e Nordeste brasileiras nas emissões deste gás, além de mostrar um amplo banco de dados de suas concentrações ao longo do tempo, com início das medições deste o ano 2000. A quantificação do SF6 foi realizada por meio da coleta do ar atmosférico utilizando aviões de pequeno porte que descreveram um perfil vertical em quatro locais, estrategicamente posicionados na Bacia Amazônica, e utilizando sistemas semiautomáticos de coleta de ar em 17 ou 12 altitudes diferentes, juntamente com coletas em 3 locais nas costas Norte e Nordeste brasileiras, com armazenamento das amostras em frascos de vidro. Para a comparação da concentração com estações globais, foram utilizadas as concentrações medidas pela NOAA na Ilha de Ascension e Barbados. Não foi encontrado um caráter emissor da Amazônia e da costa brasileira. Os resultados de uma maneira geral mostram a ocorrência de um crescimento nas concentrações médias obtidas em todos os locais de amostragem com o passar dos anos, acompanhando o crescimento mundial. / Sulfur hexafluoride (SF6) is not one of the greenhouse gases with the highest concentrations on Earth, but it is an extremely potent gas regarding global warming potential. Therefore, a relatively small amount can have a serious impact on global climate change. It is an anthropogenic gas, its emissions are mainly from the distribution of electricity, it is the industry\'s preferred gas for current interruption and as a safety isolation in the transmission and distribution of electricity. It is used in circuit breakers and high voltage equipment, and in the magnesium smelting industry. This study was developed, with the objective of elucidating if there is a contribution of the Amazon Basin, and the North and Northeast Brazilian coasts. In addition, to show a large database of its concentration over time, with the beginning of the measurements since the year 2000. The quantification of SF6 was performed through the sampling of atmospheric air using small airplanes that described a vertical profile in four strategically positioned in the Amazon Basin and using semiautomatic air sampling systems at 17 or 12 different elevations, together with collections at 3 sites on the Brazilian North and Northeast coast, with storage of the samples in glass flasks. The concentrations measured by NOAA in the Ascension Island and Barbados were used as a comparison to global concentrations. No source behavior from the Amazon and the Brazilian coast was found. The results generally show a growth in mean concentrations obtained at all sampling sites over the years, following the same enhancement observed globally.
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Variabilidade espacial e temporal da reaeração superficial em riachos: estimativa por meio dos métodos do traçador gasoso e da sonda solúvel flutuante / Spatial and temporal variability of surface reaeration in streams: estimation by gas tracer and floating soluble probe methods

Ferreira, Murilo de Souza 06 April 2018 (has links)
A reaeração superficial é um importante fenômeno físico responsável pela transferência de massa do oxigênio atmosférico para o curso de água, através da interface ar-água. Esse fenômeno é caracterizado quantitativamente pelo coeficiente de reaeração superficial (K2). O K2 pode ser influenciado por diversos fatores naturais, em especial, a turbulência, que é afetada pelas características físicas, hidrológicas e hidráulicas do escoamento da água. Este coeficiente é comumente utilizado em modelos ambientais de qualidade da água, o que implica na necessidade da sua correta estimativa. A estimativa do K2 pode ser realizada por meio de métodos e modelos de predição, entre os métodos destacam-se o traçador gasoso e a sonda solúvel flutuante. O objetivo principal desta pesquisa foi verificar a variabilidade espacial e temporal do K2 em cinco trechos de quatro riachos tropicais localizados no município de São Carlos-SP, em um ano de amostragem. Nesses trechos foram mensuradas as principais variáveis químicas, físicas, hidrológicas e hidráulicas do escoamento da água, além do K2 e a velocidade de dissolução de uma sonda solúvel flutuante (VS). A estimativa do K2 ocorreu pelo método do traçador gasoso, sendo o SF6 e o NaCl os traçadores utilizados. A estimativa do VS ocorreu pelo método da sonda solúvel flutuante, confeccionada com ácido oxálico dihidratado e no formato esférico. Análises estatísticas de correlação (Spearman, r) e variância (Kruskal-Wallis) foram realizadas, e modelos de regressão linear simples (RLS) e múltipla (RLM) foram desenvolvidos. Os trechos apresentaram profundidades e larguras médias inferiores a 0,42 m e 3,27 m, respectivamente. A vazão e a velocidade (U) média variaram de 0,001 m3.s-1 a 0,110 m3.s-1 e de 0,01 m.s-1 a 0,33 m.s-1, respectivamente. Os números de Reynolds e Froude (Fr) foram inferiores a 34070 e 0,36, respectivamente. Os K2 variaram de 16,90 dia-1 a 373,80 dia-1 e os VS, de 0,08 mm.min-1 a 0,77 mm.min-1. Os resultados demonstraram variação espacial significativa e temporal não significativa para as variáveis físicas, hidrológicas, hidráulicas, e também para o K2 e VS. U e Fr foram as principais variáveis que se correlacionaram com o K2 (r > 0,68). Um adequado modelo RLM de predição do K2 (R² = 0,75), baseado em todas as variáveis físicas, hidrológicas e hidráulicas e no VS, foi obtido. O modelo RLS, baseado apenas na relação entre K2 e VS, não foi adequado (R² = 0,43) para a predição do K2. A razão entre os fenômenos da reaeração superficial e dissolução da sonda solúvel flutuante não foi constante, e foi afetada pela turbulência na interface ar-água, o que indicou que o método da sonda solúvel flutuante ainda precisa ser aprimorado. Espera-se que, além de gerarem dados sobre um método (sonda solúvel flutuante) e tema (reaeração superficial) ainda relativamente pouco estudados em riachos tropicais, as informações apresentadas sobre as principais variáveis intervenientes no fenômeno de reaeração superficial e dissolução em riachos possam oferecer direcionamentos a estudos ambientais, especialmente àqueles que versam sobre a qualidade dos recursos hídricos. / Surface reaeration is an important physical phenomenon responsible for the transfer of atmospheric oxygen mass into the water course through the air-water interface. This phenomenon is quantitatively characterized by the surface reaeration coefficient (K2). K2 can be influenced by several natural factors, especially turbulence, which is affected by the physical, hydrologic and hydraulic characteristics of the watercourse. This coefficient is commonly used in environmental models of water quality, which implies the need for its correct estimation. The estimation of K2 can be performed by models of prediction and methods, among the methods the gas tracer and the floating soluble probe stand out. The aim of this research was to verify the spatial and temporal variability of K2 in five stretches of four tropical streams located in the city of São Carlos-SP, in a year of sampling. In these stretches the main chemical, physical, hydrological and hydraulic variables of the watercourse were measured, besides K2 and the dissolution rate of the floating soluble probe (VS). The estimation of K2 occurred by the gas tracer method, with SF6 and NaCl being the tracers used. The VS estimation was carried out by the floating probe method, made with oxalic acid dihydrate and in spherical format. Statistical analyzes of correlation (Spearman, r) and variance (Kruskal-Wallis) were performed, and simple linear regression (SLR) and multiple linear regression models (MLR) were developed. The stretches presented mean depths and widths of less than 0.42 m and 3.27 m, respectively. The flow rate and average velocity (U) ranged from 0.001 m3 s-1 to 0.110 m3s-1 and from 0.01 m.s-1 to 0.33 m.s-1, respectively. The Reynolds and Froude (Fr) numbers were less than 34070 and 0.36, respectively. The K2 ranged from 16.90 day-1 to 373.80 day-1 and the VS, from 0.08 mm.min-1 to 0.77 mm.min-1. The results showed significant spatial variation and a non-significant temporal variation for the physical, hydrological and hydraulic variables, as well as for K2 and VS. U and Fr were the main variables that correlated with K2 (r > 0.68). A suitable MLR prediction model of K2 (R² = 0.75), based on all physical, hydrological and hydraulic variables and VS, was obtained. The SLR model, based only on the relationship between K2 and VS, was not adequate (R² = 0.43) for K2 prediction. The ratio between the phenomena of surface reaeration and dissolution of the floating soluble probe was not constant and was affected by turbulence at the air-water interface, which indicated that the floating soluble probe method still needs to be improved. It is expected that, in addition to generating data on a method (floating soluble probe) and surface (surface reaeration) that are still relatively little studied in tropical streams, the information presented on the main variables involved in the phenomenon of surface reaeration and dissolution in streams may offer environmental studies, especially those dealing with the quality of water resources.
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Emissão de metano por bovinos Nelore ingerindo Brachiaria brizantha em diferentes estádios de maturação / Methane emitions by Nelore beef cattle consuming Brachiaria brizantha with different stages maturation

Nascimento, Carolina Fernanda Moysés do 11 September 2007 (has links)
Objetivou-se avaliar a taxa de emissão de metano (CH4) pela técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6) e fermentação ruminal dos animais alimentados com feno de Brachiaria brizantha em diferentes estágios de crescimento. Os três tratamentos foram: I-Feno de Brachiaria brizantha com 15 dias de crescimento, II- Feno de Brachiaria brizantha com 45 dias de crescimento e III- Feno de Brachiaria brizantha com 90 dias de crescimento. Seis bovinos da raça nelore, machos, castrados, canulados no rúmen e com peso médio inicial de 402 ± 51,62 kg foram utilizados em delineamento em quadrado latino 3x3 duplicado. O experimento teve duração total de 60 dias. A adaptação às dietas durou 7 dias. No oitavo dia foram feitas coletas de fezes (5 dias) e mensuração do consumo voluntário para determinação da digestibilidade in vivo dos alimentos. No 13° dia iniciaram-se as coletas de metano (7 dias) através da técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6). No 20° dia foram tomadas amostras do líquido ruminal às 0, 2, 4, 6, 8 e 10 horas após a primeira alimentação para determinação do potencial hidrogeniônico (pH), N-amoniacal e ácidos graxos voláteis do líquido ruminal. A idade de corte não afetou substancialmente a concentração total ou a proporção molar dos AGV, bem como o pH, embora a concentração de N-NH3 ruminal tivesse diminuído com o avanço da idade de corte. Para os dados de digestão, apenas a digestibilidade da PB aumentou e os dados dos CNF diminuíram com o avanço da idade. A produção de metano por animal/dia não foi afetada pela idade de corte do capim. Os animais alimentados com o feno produzido com 45 dias de crescimento do capim apresentaram diminuição de consumo de MS, o que resultou em maior produção de metano por unidade de MS ingerida. / The objective was to evaluate methane (CH4) emission rate by sulfur hexafluoride (SF6) tracer technique in bovines of the Nelore breed fed with Brachiaria brizantha hay in different maturation stages. The three treatments wore: I- Hay of Brachiaria brizantha with 15 days of maturation, II- Hay of Brachiaria brizantha with 45 days of maturation and III- Hay of Brachiaria brizantha with 90 days of maturation. Six bovines of the Nelore breed, males, castrated, rumen-cannulated, and 402 ± 51,62 kg of initial average weight had been used in a duplicated 3X3 latin square design. Trial lasted 54 days. The adaptation to the diets lasted 7 days. In the eighth day excrement collections (5 days) and feed sampling were done. In 13th day the methane collections were initiated using the sulfur hexafluoride SF6) tracer technique. The 20th day was used for ruminal fluid sampling at 0, 2, 4, 6, 8, and 10 hours after 1st meal for determination of pH, amoniacal-N, and volatile fatty acids in ruminal fluid. The ammoniacal nitrogen (NH3-N) concentration in treatment I was higher than II, 7,21; 2,22 mg/dl, respectively. Methane emission (g/kg DM) in treatment II was higher than I and II 23,41, 17,38, 20,02, respectively.
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Intensidades de emissão de gás metano de bovinos Nelore terminados a pasto e cruzados em confinamento / Methane emission intensities from beef cattle Nellore finished on pasture and crossbred in feedlot

Sakamoto, Leandro Sannomiya 07 August 2018 (has links)
O aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE) por ações antrópicas vem contribuindo para o aquecimento global que causam as mudanças climáticas. O setor agropecuário tem participação nessas emissões, principalmente devido a produção de alimentos necessária para suprir a demanda crescente da população, sendo a emissão de metano (CH4) entérico pelos bovinos o foco das discussões. Diante desta realidade, o objetivo deste trabalho foi avaliar as intensidades de emissão de CH4 de bovinos Nelore em sistemas de pastagem e bovinos cruzados em confinamento na fase de terminação. Foram avaliados 48 animais da raça Nelore de duas safras, sendo 24 por safra, distribuídos nos 4 sistemas de produção em pastagem: sob manejo intensivo irrigado com alta lotação (IAL), sob manejo intensivo de sequeiro com alta lotação (SAL), em recuperação sob manejo de sequeiro com lotação animal moderada (SML) e degradada com baixa lotação animal (DEG). A mensuração de metano foi feita pela técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6). Também foram avaliados 63 animais cruzados provenientes de vários grupos genéticos, agrupados em proporção de Adaptado de 25,00% e 37,50% (1A), de 43,75% e 50,00% (2A) e de 56,25%, 62,50%, 68,75% e 75% (3A), em proporção de Bos taurus: 31,25%, 50,00%, 56,25% e 75,00%, e segundo a porcentagem de Heterozigose: 50,00% e 62,50% (1H), 81,25% (2H), e 100% (3H). A mensuração do metano foi através dos cochos automatizados (Greenfeed). Todos os animais avaliados eram castrados. Amostras das pastagens foram analisadas e o consumo dos animais Nelore foram estimados, já no confinamento o consumo foi mensurado através do equipamento GrowSafe. Em ambos experimentos foram registrados dados de desempenho animal (peso vivo, ganho de peso, conversão alimentar), de carcaça (área de olho de lombo do músculo Longissimus, espessura de gordura, peso de carcaça quente (PCQ) e rendimentos de carcaça (RendC) e do ganho (RendG)) e variáveis relacionadas ao metano. Foram apresentados também dados por hectare nos sistemas a pasto. Os dados foram analisados pelo procedimento MIXED do programa SAS 9.3. Sistemas mais intensificados apresentaram melhores resultados da qualidade de forragem comparados com o DEG, isto refletiu nos resultados de consumo e desempenho desses animais que apresentaram piores resultados. O DEG foi o menos produtivo de todos. Algumas variáveis relacionadas ao CH4 apresentaram diferenças entre os tratamentos: 1) a emissão em relação ao ganho de peso diário (CH4GPD) foi menor para o sistema IAL (371 g CH4/kg GPD) comparado aos sistemas DEG (478,4) e SAL (484,5), o sistema SML (404,0) não diferenciou dos IAL e DEG; 2) a energia bruta perdida na forma de CH4 (YM) apresentou maiores valores para os sistemas SAL e DEG comparado aos IAL e SML. Os sistemas mais intensificados apresentaram maior taxa de lotação (p <,0001) e maior ganho de peso e carcaça (p <,0001) por hectare. O SAL apresentou menor intensidade de emissão (IE) calculada pelo RendG que o DEG (p = 0,0269). Entretanto os sistemas não apresentaram diferenças na IE por ganho de peso (p = 0,3602) e por kg de carcaça calculado pelo RendC (p = 0,1567), apesar das diferenças parciais encontradas nas emissões por ano e por taxa de lotação (p <,0001) com valores mais altos para os sistemas intensificados, mostrando a possibilidade de maior produção de carne com uma mesma IE, considerando apenas a emissão de metano entérico. Os agrupamentos dos animais confinados apresentaram diferenças nas variáveis de desempenho, porém apenas a classificação pela heterozigose apresentou diferenças nas variáveis de metano. Animais 3H apresentaram melhores resultados de desempenho em relação aos animais 1H. Para as variáveis relacionadas a carcaça, não houve diferença no PCQ (p = 0,5842), porém animais 2H apresentaram maior rendimento cárneo que animais 1H (p = 0,0177), e carcaça mais magra que os demais (p = 0,0007). Em relação ao metano, animais 2H apresentaram melhores resultados em comparação aos animais 3H, porém os dois grupos apresentaram uma IE calculada pelo RendC menor que animais 1H (p = 0,0173). Apesar das diferenças encontradas entre os níveis de intensificação das pastagens ou entre os grupos genéticos estudados, é importante avaliar o sistema como um todo, como o sequestro de carbono dos solos, a emissão de óxido nitroso, produção de dejetos, entre outros e não apenas a emissão de metano dos animais. Podemos concluir com este estudo que sistemas mais intensificados produzem mais carne. Animais com porcentagens de heterozigose acima de 81,25% podem apresentar menor IE de metano que animais com heterozigose abaixo de 62,5% na fase de terminação em confinamento. Além disso, carcaças mais magras com maior rendimento cárneo podem ser obtidas em animais com 81,25% de heterozigose. Para definir qual sistema de produção, grupo genético bovino, tipo de dieta, nível de intensificação utilizar, é importante verificar os que melhor se encaixam em sua estrutura visando uma produção sustentável. Os impactos ambientais causados pela atividade podem até serem neutralizados se o planejamento e a execução forem adequados ao seu objetivo. / Increase in greenhouse gas (GHG) emissions from anthropogenic actions has contributed to global warming that is responsible for climate change. The agricultural sector has participation in these emissions, mainly due to the food production necessary to supply the growing demand of the population, therefore the enteric methane (CH4) emission by cattle becomes the focus of the discussions. In view of this reality, the aim of this study was to evaluate methane emission intensities of Nellore cattle in pasture systems and crossbred cattle in feedlot, both in the finishing phase. Forty-eight animals from two production cycles were evaluated, with twentyfour in each cycle, distributed across four different pasture production systems: intensively managed irrigated pasture with high stocking rate (IHS), intensively managed dry land pasture with high stocking rate (DHS), recovering dry land pasture with moderate stocking rate (DMS) and degraded pasture with low stocking rate (DP). Methane emission was measured using the sulfur hexafluoride (SF6) gas tracer technique. We also evaluated sixty-three crossbreed animals from several genetic groups, grouped in proportion to Adapted of 25% and 37.5% (1A), 43.75% and 50% (2A) and 56.25%, 62.5%, 68.75% and 75% (3A), in proportion to Bos taurus: 31.25%, 50%, 56.25% and 75%, and according to the percentage of heterozygosis: 50% and 62.5% (1H), 81.25% (2H), and 100% (3H). Methane emission was measured through automated troughs (Greenfeed). All animals evaluated were castrated. Pasture samples were analyzed and Nellore animals\' intake was estimated, and in feedlot the intake was measured through the GrowSafe machine. In both experiments, animal performance (live weight, weight gain, feed conversion), carcass (Longissimus loin eye muscle area, fat thickness, hot carcass weight (HCW) and carcass yield (CY) and gain yield (GY)) data and variables related to methane were recorded. Data per hectare were also recorded in pasture systems. The data were analyzed using the MIXED process of the SAS 9.3 program. The more intensely managed systems presented higher yields of better quality forage, as well as superior animal performance when compared to the DP. Some variables related to CH4 showed differences between treatments: 1) emissions in relation to average daily weight gain (CH4ADG) were lower in the IHS system (371 gCH4/kgADG) compared to the DP (478.4) and DHS (484.5) systems; the DMS system (404.0) did not differ significantly from the IHS and DP; 2) gross energy lost in the form of CH4 (YM) demonstrated higher energy expenditure for the DHS and DP systems compared to the IHS and DMS. Intensified systems had higher stocking rate (p <.0001) and weight and carcass gain (p <.0001) per hectare. SAL presented lower emission intensity (EI) calculated by the GY than the DEG (p = 0.0269). However, the systems did not present differences in emission intensities per weight gain (p = 0.3602) and per kg of carcass calculated by carcass yield (p = 0.1567), despite the partial differences observed in emissions per year and per stocking rate (p <.0001) with higher values recorded for the intensified systems, showing the possibility of higher meat production with the same emission intensity, considering only the enteric methane emission. Groups of confined animals presented some differences in the performance variables, but only the classification by heterozygosity showed differences in the methane variables. Animals classified as 3H showed better performance compared to 1H animals. For variables related to the carcass, there was no difference in PCQ (p = 0.5842), but 2H animals presented higher carcass yield than 1H animals (p = 0.0177), and leaner carcass compared to the others (p = 0.0007). In relation to methane, 2H animals presented better results compared to 3H animals, but two groups had a lower EI calculated by the CY than 1H animals (p = 0.0173). Despite the differences found between pasture intensification levels or between genetic groups studied, it is important to evaluate the system as a whole, such as soil carbon sequestration, nitrous oxide emission, waste production, among others and not only methane emissions from animals. We can conclude from this study that intensified systems produce more meat. Animals with heterozygous percentages above 81.25% may presented lower emission intensity of methane than animals with heterozygosis below 62.5% in the feedlot finishing phase. In addition, leaner carcasses with higher beef yield may be obtained in animals with 81.25% heterozygosity. In order to define which production system, bovine genetic group, type of diet, level of intensification to use, it is important to verify the ones that fit best in its structure aiming a sustainable production. The environmental impacts caused by the activity can even be neutralized if planning and execution are appropriate to its objective.
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Variabilidade espacial e temporal da reaeração superficial em riachos: estimativa por meio dos métodos do traçador gasoso e da sonda solúvel flutuante / Spatial and temporal variability of surface reaeration in streams: estimation by gas tracer and floating soluble probe methods

Murilo de Souza Ferreira 06 April 2018 (has links)
A reaeração superficial é um importante fenômeno físico responsável pela transferência de massa do oxigênio atmosférico para o curso de água, através da interface ar-água. Esse fenômeno é caracterizado quantitativamente pelo coeficiente de reaeração superficial (K2). O K2 pode ser influenciado por diversos fatores naturais, em especial, a turbulência, que é afetada pelas características físicas, hidrológicas e hidráulicas do escoamento da água. Este coeficiente é comumente utilizado em modelos ambientais de qualidade da água, o que implica na necessidade da sua correta estimativa. A estimativa do K2 pode ser realizada por meio de métodos e modelos de predição, entre os métodos destacam-se o traçador gasoso e a sonda solúvel flutuante. O objetivo principal desta pesquisa foi verificar a variabilidade espacial e temporal do K2 em cinco trechos de quatro riachos tropicais localizados no município de São Carlos-SP, em um ano de amostragem. Nesses trechos foram mensuradas as principais variáveis químicas, físicas, hidrológicas e hidráulicas do escoamento da água, além do K2 e a velocidade de dissolução de uma sonda solúvel flutuante (VS). A estimativa do K2 ocorreu pelo método do traçador gasoso, sendo o SF6 e o NaCl os traçadores utilizados. A estimativa do VS ocorreu pelo método da sonda solúvel flutuante, confeccionada com ácido oxálico dihidratado e no formato esférico. Análises estatísticas de correlação (Spearman, r) e variância (Kruskal-Wallis) foram realizadas, e modelos de regressão linear simples (RLS) e múltipla (RLM) foram desenvolvidos. Os trechos apresentaram profundidades e larguras médias inferiores a 0,42 m e 3,27 m, respectivamente. A vazão e a velocidade (U) média variaram de 0,001 m3.s-1 a 0,110 m3.s-1 e de 0,01 m.s-1 a 0,33 m.s-1, respectivamente. Os números de Reynolds e Froude (Fr) foram inferiores a 34070 e 0,36, respectivamente. Os K2 variaram de 16,90 dia-1 a 373,80 dia-1 e os VS, de 0,08 mm.min-1 a 0,77 mm.min-1. Os resultados demonstraram variação espacial significativa e temporal não significativa para as variáveis físicas, hidrológicas, hidráulicas, e também para o K2 e VS. U e Fr foram as principais variáveis que se correlacionaram com o K2 (r > 0,68). Um adequado modelo RLM de predição do K2 (R² = 0,75), baseado em todas as variáveis físicas, hidrológicas e hidráulicas e no VS, foi obtido. O modelo RLS, baseado apenas na relação entre K2 e VS, não foi adequado (R² = 0,43) para a predição do K2. A razão entre os fenômenos da reaeração superficial e dissolução da sonda solúvel flutuante não foi constante, e foi afetada pela turbulência na interface ar-água, o que indicou que o método da sonda solúvel flutuante ainda precisa ser aprimorado. Espera-se que, além de gerarem dados sobre um método (sonda solúvel flutuante) e tema (reaeração superficial) ainda relativamente pouco estudados em riachos tropicais, as informações apresentadas sobre as principais variáveis intervenientes no fenômeno de reaeração superficial e dissolução em riachos possam oferecer direcionamentos a estudos ambientais, especialmente àqueles que versam sobre a qualidade dos recursos hídricos. / Surface reaeration is an important physical phenomenon responsible for the transfer of atmospheric oxygen mass into the water course through the air-water interface. This phenomenon is quantitatively characterized by the surface reaeration coefficient (K2). K2 can be influenced by several natural factors, especially turbulence, which is affected by the physical, hydrologic and hydraulic characteristics of the watercourse. This coefficient is commonly used in environmental models of water quality, which implies the need for its correct estimation. The estimation of K2 can be performed by models of prediction and methods, among the methods the gas tracer and the floating soluble probe stand out. The aim of this research was to verify the spatial and temporal variability of K2 in five stretches of four tropical streams located in the city of São Carlos-SP, in a year of sampling. In these stretches the main chemical, physical, hydrological and hydraulic variables of the watercourse were measured, besides K2 and the dissolution rate of the floating soluble probe (VS). The estimation of K2 occurred by the gas tracer method, with SF6 and NaCl being the tracers used. The VS estimation was carried out by the floating probe method, made with oxalic acid dihydrate and in spherical format. Statistical analyzes of correlation (Spearman, r) and variance (Kruskal-Wallis) were performed, and simple linear regression (SLR) and multiple linear regression models (MLR) were developed. The stretches presented mean depths and widths of less than 0.42 m and 3.27 m, respectively. The flow rate and average velocity (U) ranged from 0.001 m3 s-1 to 0.110 m3s-1 and from 0.01 m.s-1 to 0.33 m.s-1, respectively. The Reynolds and Froude (Fr) numbers were less than 34070 and 0.36, respectively. The K2 ranged from 16.90 day-1 to 373.80 day-1 and the VS, from 0.08 mm.min-1 to 0.77 mm.min-1. The results showed significant spatial variation and a non-significant temporal variation for the physical, hydrological and hydraulic variables, as well as for K2 and VS. U and Fr were the main variables that correlated with K2 (r > 0.68). A suitable MLR prediction model of K2 (R² = 0.75), based on all physical, hydrological and hydraulic variables and VS, was obtained. The SLR model, based only on the relationship between K2 and VS, was not adequate (R² = 0.43) for K2 prediction. The ratio between the phenomena of surface reaeration and dissolution of the floating soluble probe was not constant and was affected by turbulence at the air-water interface, which indicated that the floating soluble probe method still needs to be improved. It is expected that, in addition to generating data on a method (floating soluble probe) and surface (surface reaeration) that are still relatively little studied in tropical streams, the information presented on the main variables involved in the phenomenon of surface reaeration and dissolution in streams may offer environmental studies, especially those dealing with the quality of water resources.
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Intensidades de emissão de gás metano de bovinos Nelore terminados a pasto e cruzados em confinamento / Methane emission intensities from beef cattle Nellore finished on pasture and crossbred in feedlot

Leandro Sannomiya Sakamoto 07 August 2018 (has links)
O aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE) por ações antrópicas vem contribuindo para o aquecimento global que causam as mudanças climáticas. O setor agropecuário tem participação nessas emissões, principalmente devido a produção de alimentos necessária para suprir a demanda crescente da população, sendo a emissão de metano (CH4) entérico pelos bovinos o foco das discussões. Diante desta realidade, o objetivo deste trabalho foi avaliar as intensidades de emissão de CH4 de bovinos Nelore em sistemas de pastagem e bovinos cruzados em confinamento na fase de terminação. Foram avaliados 48 animais da raça Nelore de duas safras, sendo 24 por safra, distribuídos nos 4 sistemas de produção em pastagem: sob manejo intensivo irrigado com alta lotação (IAL), sob manejo intensivo de sequeiro com alta lotação (SAL), em recuperação sob manejo de sequeiro com lotação animal moderada (SML) e degradada com baixa lotação animal (DEG). A mensuração de metano foi feita pela técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6). Também foram avaliados 63 animais cruzados provenientes de vários grupos genéticos, agrupados em proporção de Adaptado de 25,00% e 37,50% (1A), de 43,75% e 50,00% (2A) e de 56,25%, 62,50%, 68,75% e 75% (3A), em proporção de Bos taurus: 31,25%, 50,00%, 56,25% e 75,00%, e segundo a porcentagem de Heterozigose: 50,00% e 62,50% (1H), 81,25% (2H), e 100% (3H). A mensuração do metano foi através dos cochos automatizados (Greenfeed). Todos os animais avaliados eram castrados. Amostras das pastagens foram analisadas e o consumo dos animais Nelore foram estimados, já no confinamento o consumo foi mensurado através do equipamento GrowSafe. Em ambos experimentos foram registrados dados de desempenho animal (peso vivo, ganho de peso, conversão alimentar), de carcaça (área de olho de lombo do músculo Longissimus, espessura de gordura, peso de carcaça quente (PCQ) e rendimentos de carcaça (RendC) e do ganho (RendG)) e variáveis relacionadas ao metano. Foram apresentados também dados por hectare nos sistemas a pasto. Os dados foram analisados pelo procedimento MIXED do programa SAS 9.3. Sistemas mais intensificados apresentaram melhores resultados da qualidade de forragem comparados com o DEG, isto refletiu nos resultados de consumo e desempenho desses animais que apresentaram piores resultados. O DEG foi o menos produtivo de todos. Algumas variáveis relacionadas ao CH4 apresentaram diferenças entre os tratamentos: 1) a emissão em relação ao ganho de peso diário (CH4GPD) foi menor para o sistema IAL (371 g CH4/kg GPD) comparado aos sistemas DEG (478,4) e SAL (484,5), o sistema SML (404,0) não diferenciou dos IAL e DEG; 2) a energia bruta perdida na forma de CH4 (YM) apresentou maiores valores para os sistemas SAL e DEG comparado aos IAL e SML. Os sistemas mais intensificados apresentaram maior taxa de lotação (p <,0001) e maior ganho de peso e carcaça (p <,0001) por hectare. O SAL apresentou menor intensidade de emissão (IE) calculada pelo RendG que o DEG (p = 0,0269). Entretanto os sistemas não apresentaram diferenças na IE por ganho de peso (p = 0,3602) e por kg de carcaça calculado pelo RendC (p = 0,1567), apesar das diferenças parciais encontradas nas emissões por ano e por taxa de lotação (p <,0001) com valores mais altos para os sistemas intensificados, mostrando a possibilidade de maior produção de carne com uma mesma IE, considerando apenas a emissão de metano entérico. Os agrupamentos dos animais confinados apresentaram diferenças nas variáveis de desempenho, porém apenas a classificação pela heterozigose apresentou diferenças nas variáveis de metano. Animais 3H apresentaram melhores resultados de desempenho em relação aos animais 1H. Para as variáveis relacionadas a carcaça, não houve diferença no PCQ (p = 0,5842), porém animais 2H apresentaram maior rendimento cárneo que animais 1H (p = 0,0177), e carcaça mais magra que os demais (p = 0,0007). Em relação ao metano, animais 2H apresentaram melhores resultados em comparação aos animais 3H, porém os dois grupos apresentaram uma IE calculada pelo RendC menor que animais 1H (p = 0,0173). Apesar das diferenças encontradas entre os níveis de intensificação das pastagens ou entre os grupos genéticos estudados, é importante avaliar o sistema como um todo, como o sequestro de carbono dos solos, a emissão de óxido nitroso, produção de dejetos, entre outros e não apenas a emissão de metano dos animais. Podemos concluir com este estudo que sistemas mais intensificados produzem mais carne. Animais com porcentagens de heterozigose acima de 81,25% podem apresentar menor IE de metano que animais com heterozigose abaixo de 62,5% na fase de terminação em confinamento. Além disso, carcaças mais magras com maior rendimento cárneo podem ser obtidas em animais com 81,25% de heterozigose. Para definir qual sistema de produção, grupo genético bovino, tipo de dieta, nível de intensificação utilizar, é importante verificar os que melhor se encaixam em sua estrutura visando uma produção sustentável. Os impactos ambientais causados pela atividade podem até serem neutralizados se o planejamento e a execução forem adequados ao seu objetivo. / Increase in greenhouse gas (GHG) emissions from anthropogenic actions has contributed to global warming that is responsible for climate change. The agricultural sector has participation in these emissions, mainly due to the food production necessary to supply the growing demand of the population, therefore the enteric methane (CH4) emission by cattle becomes the focus of the discussions. In view of this reality, the aim of this study was to evaluate methane emission intensities of Nellore cattle in pasture systems and crossbred cattle in feedlot, both in the finishing phase. Forty-eight animals from two production cycles were evaluated, with twentyfour in each cycle, distributed across four different pasture production systems: intensively managed irrigated pasture with high stocking rate (IHS), intensively managed dry land pasture with high stocking rate (DHS), recovering dry land pasture with moderate stocking rate (DMS) and degraded pasture with low stocking rate (DP). Methane emission was measured using the sulfur hexafluoride (SF6) gas tracer technique. We also evaluated sixty-three crossbreed animals from several genetic groups, grouped in proportion to Adapted of 25% and 37.5% (1A), 43.75% and 50% (2A) and 56.25%, 62.5%, 68.75% and 75% (3A), in proportion to Bos taurus: 31.25%, 50%, 56.25% and 75%, and according to the percentage of heterozygosis: 50% and 62.5% (1H), 81.25% (2H), and 100% (3H). Methane emission was measured through automated troughs (Greenfeed). All animals evaluated were castrated. Pasture samples were analyzed and Nellore animals\' intake was estimated, and in feedlot the intake was measured through the GrowSafe machine. In both experiments, animal performance (live weight, weight gain, feed conversion), carcass (Longissimus loin eye muscle area, fat thickness, hot carcass weight (HCW) and carcass yield (CY) and gain yield (GY)) data and variables related to methane were recorded. Data per hectare were also recorded in pasture systems. The data were analyzed using the MIXED process of the SAS 9.3 program. The more intensely managed systems presented higher yields of better quality forage, as well as superior animal performance when compared to the DP. Some variables related to CH4 showed differences between treatments: 1) emissions in relation to average daily weight gain (CH4ADG) were lower in the IHS system (371 gCH4/kgADG) compared to the DP (478.4) and DHS (484.5) systems; the DMS system (404.0) did not differ significantly from the IHS and DP; 2) gross energy lost in the form of CH4 (YM) demonstrated higher energy expenditure for the DHS and DP systems compared to the IHS and DMS. Intensified systems had higher stocking rate (p <.0001) and weight and carcass gain (p <.0001) per hectare. SAL presented lower emission intensity (EI) calculated by the GY than the DEG (p = 0.0269). However, the systems did not present differences in emission intensities per weight gain (p = 0.3602) and per kg of carcass calculated by carcass yield (p = 0.1567), despite the partial differences observed in emissions per year and per stocking rate (p <.0001) with higher values recorded for the intensified systems, showing the possibility of higher meat production with the same emission intensity, considering only the enteric methane emission. Groups of confined animals presented some differences in the performance variables, but only the classification by heterozygosity showed differences in the methane variables. Animals classified as 3H showed better performance compared to 1H animals. For variables related to the carcass, there was no difference in PCQ (p = 0.5842), but 2H animals presented higher carcass yield than 1H animals (p = 0.0177), and leaner carcass compared to the others (p = 0.0007). In relation to methane, 2H animals presented better results compared to 3H animals, but two groups had a lower EI calculated by the CY than 1H animals (p = 0.0173). Despite the differences found between pasture intensification levels or between genetic groups studied, it is important to evaluate the system as a whole, such as soil carbon sequestration, nitrous oxide emission, waste production, among others and not only methane emissions from animals. We can conclude from this study that intensified systems produce more meat. Animals with heterozygous percentages above 81.25% may presented lower emission intensity of methane than animals with heterozygosis below 62.5% in the feedlot finishing phase. In addition, leaner carcasses with higher beef yield may be obtained in animals with 81.25% heterozygosity. In order to define which production system, bovine genetic group, type of diet, level of intensification to use, it is important to verify the ones that fit best in its structure aiming a sustainable production. The environmental impacts caused by the activity can even be neutralized if planning and execution are appropriate to its objective.
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Emissão de metano por bovinos Nelore ingerindo Brachiaria brizantha em diferentes estádios de maturação / Methane emitions by Nelore beef cattle consuming Brachiaria brizantha with different stages maturation

Carolina Fernanda Moysés do Nascimento 11 September 2007 (has links)
Objetivou-se avaliar a taxa de emissão de metano (CH4) pela técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6) e fermentação ruminal dos animais alimentados com feno de Brachiaria brizantha em diferentes estágios de crescimento. Os três tratamentos foram: I-Feno de Brachiaria brizantha com 15 dias de crescimento, II- Feno de Brachiaria brizantha com 45 dias de crescimento e III- Feno de Brachiaria brizantha com 90 dias de crescimento. Seis bovinos da raça nelore, machos, castrados, canulados no rúmen e com peso médio inicial de 402 ± 51,62 kg foram utilizados em delineamento em quadrado latino 3x3 duplicado. O experimento teve duração total de 60 dias. A adaptação às dietas durou 7 dias. No oitavo dia foram feitas coletas de fezes (5 dias) e mensuração do consumo voluntário para determinação da digestibilidade in vivo dos alimentos. No 13° dia iniciaram-se as coletas de metano (7 dias) através da técnica do gás traçador hexafluoreto de enxofre (SF6). No 20° dia foram tomadas amostras do líquido ruminal às 0, 2, 4, 6, 8 e 10 horas após a primeira alimentação para determinação do potencial hidrogeniônico (pH), N-amoniacal e ácidos graxos voláteis do líquido ruminal. A idade de corte não afetou substancialmente a concentração total ou a proporção molar dos AGV, bem como o pH, embora a concentração de N-NH3 ruminal tivesse diminuído com o avanço da idade de corte. Para os dados de digestão, apenas a digestibilidade da PB aumentou e os dados dos CNF diminuíram com o avanço da idade. A produção de metano por animal/dia não foi afetada pela idade de corte do capim. Os animais alimentados com o feno produzido com 45 dias de crescimento do capim apresentaram diminuição de consumo de MS, o que resultou em maior produção de metano por unidade de MS ingerida. / The objective was to evaluate methane (CH4) emission rate by sulfur hexafluoride (SF6) tracer technique in bovines of the Nelore breed fed with Brachiaria brizantha hay in different maturation stages. The three treatments wore: I- Hay of Brachiaria brizantha with 15 days of maturation, II- Hay of Brachiaria brizantha with 45 days of maturation and III- Hay of Brachiaria brizantha with 90 days of maturation. Six bovines of the Nelore breed, males, castrated, rumen-cannulated, and 402 ± 51,62 kg of initial average weight had been used in a duplicated 3X3 latin square design. Trial lasted 54 days. The adaptation to the diets lasted 7 days. In the eighth day excrement collections (5 days) and feed sampling were done. In 13th day the methane collections were initiated using the sulfur hexafluoride SF6) tracer technique. The 20th day was used for ruminal fluid sampling at 0, 2, 4, 6, 8, and 10 hours after 1st meal for determination of pH, amoniacal-N, and volatile fatty acids in ruminal fluid. The ammoniacal nitrogen (NH3-N) concentration in treatment I was higher than II, 7,21; 2,22 mg/dl, respectively. Methane emission (g/kg DM) in treatment II was higher than I and II 23,41, 17,38, 20,02, respectively.

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