Orientador: Roberto Lyra Villas Bôas / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Iraê Amaral Guerrini / Banca: Carlos Sérgio Tiritan / Banca: Edmilson José Ambrosano / Resumo: A compostagem é uma alternativa reconhecidamente viável para o aproveitamento racional de resíduos. Todavia, ainda são necessárias pesquisas mais aprofundadas para a melhoria da eficiência deste processo, o que levaria à produção de compostos de maior qualidade, assim como o fornecimento de nutrientes como condicionadores de solo. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos avaliar a qualidade de compostos produzidos a partir de combinações de resíduos do processamento de plantas medicinais com esterco bovino e verificar o potencial agronômico dos materiais resultantes na produção da alface. Em uma primeira etapa foram utilizados quatro resíduos do processamento de plantas medicinais: 1) Unha-de-gato (Uncaria tomentosa); 2) Cascara Sagrada (Rhamnus Purshianus); 3) Ipê roxo (Tabebuia impetiginosa) e 4) Boldo (Phaemus boldus), a partir dos quais produziram-se quatro compostos de composição distinta. A amostragem para determinação de parâmetros de maturação (pH, condutividade elétrica, teores de amônio e nitrato, fracionamento da matéria orgânica, macronutrientes, carbono total. relação C/N e testes de germinação) foi feita aos 0, 30, 60, 90 e 120 dias de compostagem. A temperatura, entretanto, foi medida diariamente apenas até aos 90 dias. Na segunda etapa, buscando avaliar o potencial agronômico dos compostos sobre a produção da alface (Lactuca sativa), cultivar crespa Verônica, bem como o efeito residual dos materiais compostados instalaram-se experimentos em vasos com dois cultivos consecutivos. Nestes experimentos, constaram os seguintes tratamentos: composto 1 (C1) (Unha-de-gato), composto 2 (C2) (Cascara Sagrada), composto 3 (C3) (Ipê roxo), composto (4) (C4) mistura dos materiais nas doses 30, 60, 90 e 120t/ha. O delineamento experimental utilizado foi o DIC em esquema fatorial (4 compostos x 4 doses) com 4 repetições e um tratamento testemunha...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Composting is a recognized viable alternative to make good use of residues. However, more accurate studies are required to improve the efficiency of the composting process, producing composts with better quality, supplying nutrients to soil and acting as a soil conditioning. This work aimed to evaluate composts quality produced by combination of residues obtained from medicinal plants industrial processing and bovine manure, verifying the agronomic potential of these obtained composts in lettuce production. In a first step, it was used four residues from medicinal plants industrial processing: 1) Unha-de-gato (Uncaria tomentosa); 2) Cascara Sagrada (Rhamnus Purshianus); 3) Ipê roxo (Tabebuia impetiginosa) e 4) Boldo (Phaemus boldus), which produced four organic composts with distinct composition. The sampling to determine maturation parameters (pH, electric conductivity, ammonium and nitrate, organic matter fractionation, macronutrients, total carbon, C/N relation and germination tests) was made at zero, 30, 60, 90 and 120 days after composting beggining. Temperature was daily verified until 90 days. In a second step, aiming to evaluate the agronomic potential of the composts in lettuce (Lactuca sativa) production,as well the residual effect of these composts in soil. In these cultivation, it was followed the treatments: compost 1 (C1) (Unha-de-gato), compost 2 (C2) (Cascara Sagrada), compost 3 (C3) (Ipê roxo), compost (4) (Boldo) and compost 5 (C5) (mix of residues) in doses of 30, 60, 90 e 120 t ha-1. The experiment was laid out in a complete randomized design, ordered in factorial arrangement (4 composts x 4 doses) with 4 replication and a without N mineral...(Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Ciro Antonio Rosolem / Banca: Carlos Alexandre Crusciol / Banca: Dirceu Maximino Fernandes / Banca: Adonis Moreira / Banca: Cristiano Alberto de Andrade / Resumo: Uma opção viável para mitigação de gases de efeito estufa, na agricultura, é aumentar o aporte orgânico no sistema, através de plantas. A prática da calagem em solos ácidos é indispensável para a melhoria da acidez e contribui para o aumento de produção de grãos e biomassa; por outro lado, resulta em emissão de carbono para a atmosfera. O uso do calcário ou silicato associado ao gesso pode ser eficiente em melhorar o balanço de carbono no sistema, quando comparado apenas com a aplicação isolada desses corretivos, por proporcionar maior crescimento radicular. Assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a emissão de gases de efeito estufa, bem como alterações no estoque de carbono no perfil do solo, em função da correção da acidez. O experimento foi conduzido em Botucatu, SP, na Fazenda Experimental Lageado, em duas áreas pareadas, uma em semeadura direta e outra em sistema convencional de cultivo, tendo como cultura de verão a soja, seguida de safrinha com milho + braquiária (Urochloa ruziziensis cv. Comum), no primeiro ano, e milheto + braquiária, no segundo ano. Os tratamentos foram: testemunha, calcário, silicato, gesso + calcário, gesso + silicato. Amostras de solo deformadas e indeformadas foram coletadas até 1m de profundidade antes da aplicação dos tratamentos e na semeadura ... / Abstract: Economically viable options to mitigate emissions of greenhouse gases include increasing the stocks of croplands. The use of liming acid soils is essential to correct soil acidity and contributes to high production resulting in carbon emission in the atmosphere. The use of lime or silicate application with gypsum may improve the balance of soil carbon through increased root growth compared to the use of lime only. The main objective of this work is to study changes in the carbon storage in the soil profile as well as changes in carbon emission affected by soil acidity amelioration. The experiment was carried out in an Oxisol in Botucatu, São Paulo at the Lageado Experimental Farm under no tillage and another in a conventional system area. Crop cultivation was soybean in the summer and corn+Urucloa in the winter in the first year, and millet+Urocloa in second year cultivation. The experimental design was a randomized block with five treatments and four replications. The treatments were: control, lime, silicate, gypsum+ lime and gypsum+ silicate. Deformed and under formed soil samples of both experimental areas were taken at a depth of one meter before treatment applications and in soybean sown in November. In the first year, soil samples were collected at depths from 0 to 0.6 m. Soil fertility, carbon content, organic matter physical fractionation and bulk density were evaluated. Contribution and the persistence of the amount of straw produced in each crop and input of carbon was also evaluated. Leaf analysis, root quantification, grain yield and carbon content in the grains and roots were also analyzed. CO2, CH4 and N2O fluxes were determined from the soil using static chambers and were measured after the treatment applications, soybean planting in the summer and winter crops, in March 2013 and 2014 under corn+Urochloa and millet+Urochloa. Gas fluxes were measured for 22 months, totaling 80 ... / Doutor

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-25T12:31:09Z No. of bitstreams: 1 PDF - Pedro Nogueira da Silva Neto.pdf: 2592431 bytes, checksum: 2f677411e0aeb3c27f0922d578ac580c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T12:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Pedro Nogueira da Silva Neto.pdf: 2592431 bytes, checksum: 2f677411e0aeb3c27f0922d578ac580c (MD5) Previous issue date: 2015-05-28 / The population growth in cities, and in parallel, the intensification of agricultural and livestock activities , in addition to industrial and agro-industrial development are the main causes for the increase in the dumping of sewage , often arranged in lakes , seas and rivers in its raw form or with insufficient treatment. UpflowAnaerobicSludgeBlanket(UASB) reactors appear as an option for treatment of various types of wastewater , widespread and well being applied more than the other , and having as an essential aspect of the process the nature of the active biomass. The Artificial Neural Networks ( ANN ) are a type of mathematical model of the area of Artificial Intelligence are a modeling technique based on input-output relations ( black -box structures) that has received great interest from the scientific community , being carried out research in a multidisciplinary way. Thus, this research is structured in order to model and simulate a UASB reactor in order to evaluate and establish control parameters, using Artificial Neural Networks (ANN). The set of data relating to the 13 analyzed parameters , has been subdivided in three different forms and the use of a hidden layer and two hidden layers with varying number of neurons in amounts of 5, 10 and 15. In addition, the functions activation were modified in order to obtain fluctuations networks. Thus, it was found that when using a single intermediate layer, the best activation function was Logsig and better distribution data is presented when it was combined 80% of the data used for training, 10% for trial and 10% for validation. At the same time, one can conclude that the greater the number of neurons used in the hidden layer, best determination coefficients are found. In this 2 circumstance, the R was 0.9985, which was considered most suitable for predicting the parameters analyzed. When patterned with 2 hidden layers, the results resembled well with the simulation of a hidden layer, since the best results have been obtained for distributing data, 80%, 10%, 10% respectively to training, testing and validation. The best determination coefficient was obtained with the combination of Tansig activation functions in the hidden 2 layer 1 and Logsig in the hidden layer 2, obtivendo an R of 0.9912, considered excellent for predicting the data. / O aumento populacional nas cidades, e em paralelo, a intensificação das atividades agrícolas e pecuárias, além do desenvolvimento industrial e agroindustrial são as principais causas para o aumento do lançamento de esgotos, muitas vezes dispostos em lagos, mares e rios na sua forma bruta ou com tratamento insuficiente. Reatores UpflowAnaerobicSludgeBlanket (UASB) surgem como uma possibilidade para tratamento de vários tipos de águas residuárias, sendo bastante difundido e bem mais aplicado do que os outros e, tendo como aspecto essencial do processo a natureza da biomassa ativa.As Redes Neurais Artificiais (RNA’s) constituem um tipo de modelo matemático da área da Inteligência Artificial são uma técnica de modelagem baseada nas relações entrada-saída (estruturas black- box) que tem recebido grande interesse da comunidade científica, sendo realizadas pesquisas de forma multidisciplinar. Assim, esta pesquisa se estrutura com o objetivo de modelar e simular um reator UASB, afim de avaliar e estabelecer parâmetros de controle, através de Redes Neurais Artificiais (RNA). O conjunto de dados, referentes aos 13 parâmetros analisados, foi subdividido de três formas diferentes e com o uso de uma camada oculta e com duas camadas ocultas com variação do número de neurônios em quantidades de 5, 10 e 15. Além disso, as funções de ativação sofreram modificação com o intuito de obter flutuações das redes. Dessa forma, concluiu-se que quando se utiliza uma única camada intermediária, a melhor função de ativação foi a Logsig e a melhor distribuição de dados apresentou-se quando foi combinado 80% dos dados usados para treinamento, 10 % para teste e 10 % para validação. Paralelamente, é possível concluir que quanto maior é o número de neurônio usado na camada oculta, melhores coeficientes de determinação são encontrados. Nesta 2 circunstância, o R foi de 0,9985,valor considerado muito satisfatório para predição dos parâmetros analisados. Quando modelada com 2 camadas ocultas, os resultados assemelharam-se bastante com as simulações de uma camada oculta, visto os melhores resultados terem sido obtidos na distribuição de dados , 80%, 10% , 10%, respectivamente para treinamento, teste e validação. O melhor coeficiente de determinação foi obtido com a combinação das funções de ativação Tansig na camada oculta 1 e Logsig na camada oculta 2, 2 obtivendo um R de 0,9912, considerado excelente para a predição dos dados.

Os processos biológicos apresentam o menor custo de todas as técnicas atualmente aplicadas para o tratamento de lixiviados de aterros sanitários. Porém, eles não vêm demonstrando capacidade em degradar a matéria orgânica recalcitrante presente nesse tipo de água residuária. O presente estudo teve por objetivo avaliar a possibilidade da utilização de enzimas, que são largamente empregadas na indústria, como auxílio em tal remoção. Após a caracterização do lixiviado do aterro sanitário da cidade de Paulínia, verificou-se que o mesmo se encontrava em adiantada fase de biodegradação, com pH de 8,40 ± 0,14; baixa concentração de matéria orgânica facilmente biodegradável (DBO de 857 ± 475 mgO2/L) e altas concentrações de N-NH3(2343 ± 399 mg/L) e de Carbono Orgânico Total (2066 ± 746 mg/L). A investigação experimental foi realizada em duas etapas, empregandose um reator de lodo ativado em bateladas sequencial, com biomassa adaptada ao lixiviado. Na primeira etapa, utilizando o planejamento fatorial completo 2³, verificouse que aumentando o pH e diminuindo a concentração inicial de N-NH3 era possível evitar o acúmulo de nitrogênio amoniacal no sistema a partir da remoção total desse composto. Porém, a inibição às bactérias oxidantes da amônia não foi cessada, pois a eficiência de oxidação via biológica chegava no máximo a 49,1%, sendo os 50,9% restantes atribuídos à volatilização de nitrogênio amoniacal, que era intensificada com o aumento do pH. A segunda etapa teve por objetivo a remoção de matéria orgânica recalcitrante, medida como COT, presente no lixiviado de aterro sanitário, com a utilização da enzima lacase. Esta demonstrou uma expressiva capacidade de remoção de nitrito, de 127 mgNO2 -/L para menos que 0,1 mgNO2 -/L em 4 dias, e de COT, passando de 2333 mgC/L para 1400 mgC/L, ao ser utilizada sozinha, e de 1317 mgC/L para 174 mgC/L quando utilizada juntamente com bactérias heterotróficas. Ao final, observou-se remoções superiores a 99,9% de N-NH3 mantendo-se a concentração de OD=2,4 mg/L, pH=8,5 e concentração de N-NH3 inicial em torno de 270 mg/L. Remoções de 92,3% de nitrito e 40% de COT foram obtidas ao se adicionar a enzima ao efluente nitritado, porém foi observado um aumento na concentração de COT e de NKT após a inserção da solução enzimática, devido a uma alta concentração desses compostos na mesma. / The biological process is the one with the lowest cost of all the techniques currently used for the treatment of landfill leachate. However, it has not demonstrated ability to degrade recalcitrant organic matter present in this type of wastewater. This study aimed to evaluate the possibility of using enzymes, which are already used in industry, as an aid in such removal. After characterizing the Paulinia´s landfill leachate, wich was used in this study, it was found that it was in an advanced stage of degradation, with a pH of 8.40 ± 0.14; low concentration of readily biodegradable organic matter (BOD of 857 ± 475 mgO2/L) and high ammonia nitrogen (2343 ± 399 mgN/L) and Total Organic Carbon - TOC (2066 ± 746 mgC/L). The experimental research was conducted in two stages, using a sequential batch reactor with biomass adapted to the leachate. In the first step, using a full factorial design 2³, it was found that by increasing pH and decreasing the initial concentration of NH3-N is possible to avoid the accumulation of ammonia in the system by the total removal of that compound. However, the inhibition of ammonia oxidizing bacteria is not ceased. The biological pathway for oxidation efficiency reaches the maximum at 49.1%, with the remaining 50.9% being attributed to the volatilization of ammonia, which is enhanced with increasing pH. The second stage was aimed at removing recalcitrant organic matter, measured by the COT present in landfill leachate, with the use of laccase enzyme. The enzyme demonstrated a significant nitrite removal capacity, decreasing its concentration of 127 mgNO2 -/L to less than 0.1 mgNO2 -/L, and the TOC, from 2333 mgC/L to 1400 mgC/L in the same period time.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Paulo Mayovtch Martins.pdf: 1831194 bytes, checksum: 988fd4bf2794bcec847fb653457d4567 (MD5) Previous issue date: 2014-03-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Advanced Oxidation Processes (AOP) have been shown to be a very interesting option for the treatment of wastewater containing toxic and/or non-biodegradable compounds, particularly in the treatment of leachates. These processes transform the majority of organic contaminants into carbon dioxide, water and inorganic anions through degradation reactions involving transient oxidant species, especially hydroxyl radicals. The present study aimed to evaluate the applicability of AOP for the treatment of leachate, focusing on removal of organic matter and recalcitrant substances to increase biodegradability. In this study, a wastewater treatment system was built in a bench scale, in which two oxidation processes were analyzed as to their efficiency: H 2 O /UV photolysis and Photo-Fenton. A factorial design in batch system was used to assess the independent variables: concentration of hydrogen peroxide, time and rate of UV radiation for the H 2 2 O /UV process; and pH, concentration of hydrogen peroxide and iron for the Photo-Fenton process. The variables were analyzed in 2 3 2 factorial design with 3 central points. The studied response was the amount of degraded organic matter, which is represented by the COD. The experiments using these methods to treat leachate were found to show a significant efficiency of leachate COD. The treatment of leachate by the PhotoFenton process presents much faster kinetics of degradation of COD, besides being more effective in removing contaminants. The application of hydrogen peroxide photolysis in in natura and pre-treated (desorption of ammonia) leachate showed percentage of COD removal of 67% and 65%, respectively. The Photo-Fenton process achieved good levels of COD removal with 81% and 84% of color removal. In order to optimize the process, an experimental design was carried out aimed at the maximization of the percentage of reduction of COD and color. The system showed good removal percentage of COD (98.6 %) and color (99.10%). / Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm demonstrado ser uma opção muito interessante no tratamento de efluentes contendo compostos tóxicos e/ou não biodegradáveis, inclusive no tratamento de lixiviados. Esses processos diferenciam por transformar a grande maioria dos contaminantes orgânicos em dióxido de carbono, água e ânions inorgânicos, através de reações de degradação que envolvem espécies transitórias oxidantes, principalmente os radicais hidroxila. A presente pesquisa objetivou a avaliação da potencialidade dos POA para o tratamento de lixiviado com ênfase na remoção de matéria orgânica e de substâncias recalcitrantes visando ao aumento da sua biodegradabilidade. Para este estudo foi construído um sistema de tratamento de efluentes em escala de bancada, onde foram analisados dois processos oxidativos a fotofise do H 2 O /UV e o FotoFenton de modo a avaliar a eficiência dos processos. Através de um planejamento fatorial em sistema de batelada avaliou-se as variáveis independentes: concentração de peróxido de hidrogênio, Tempo e taxa de radiação UV para o processo H /UV; e pH, concentrações peróxido de hidrogênio e ferro para o processo Foto Fenton, analisadas em planejamento fatorial 2 3 com 3 pontos centrais. A resposta estudada foi a quantidade de matéria orgânica degradada representada pela DQO. Observouse que os experimentos utilizando tratamento de lixiviados por estes processos, apresentaram significativa eficiência de remoção da DQO do lixiviado. O tratamento do lixiviado pelo processo foto-Fenton apresenta uma cinética de degradação do DQO muito mais rápida além de ser mais eficaz na remoção dos contaminantes. A aplicação da fotolise do peróxido de hidrogênio no lixiviado in natura e com pretratamento por dessorção de amônia apresentam percentuais de remoção de DQO com 67% e 65% respectivamente. O processo Foto-Fenton obteve bons índices de remoção para DQO com 81% e 84% de remoção de Cor. Para a otimização do processo, foi realizado um planejamento experimental, onde se buscou como respostas a maximização do percentual de redução da DQO e Cor. O sistema apresentou bons percentuais de remoção, sendo: 98,6% para a de DQO e 99,10% para a cor.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-11T07:45:33Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kassia Cristina de Caldas Rabelo - 2015.pdf: 909725 bytes, checksum: 49655539b088ecd4b4ffccffceb8e7cb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-11T07:47:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kassia Cristina de Caldas Rabelo - 2015.pdf: 909725 bytes, checksum: 49655539b088ecd4b4ffccffceb8e7cb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-11T07:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kassia Cristina de Caldas Rabelo - 2015.pdf: 909725 bytes, checksum: 49655539b088ecd4b4ffccffceb8e7cb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / In recent years there was an increase in the diversification of vegetable crops, especially for cultivation in greenhouses and organic fertilizers. The tomato sets one of the most vegetables produced in the world, and its use is justified because it is a food that has great use in industrial and semi-processed products. The use of waste poultry as a source of organic matter into fertilizer, prevents it from becoming a pollutant if handled improperly. To join the inorganic formulas are in organomineral fertilizers, which increase the efficiency of mineral fertilizers, providing reduced spending on fertilizers and promoting the improvement in soil quality. The use of organomineral fertilizer is one of the strategies that provide greater crop yield and better quality. In this context, the aim of this work was to evaluate the efficiency of this granulated organomineral fertilizer enriched with monoammonium phosphate (MAP) in the processing tomato crop. When using the organomineral fertilizer compared to mineral fertilizer, there was a fresh mass increase of fruit, number of fruits per plant and yield. When analyzing the chlorophyll content the growing season proved to be the most appropriate to evaluate your changes in tomato leaves. But at conditions studied, the organomineral fertilizer presented agronomic performance similar to mineral fertilizer. In economic terms is justified the use of this fertilizer for having a lower cost than mineral fertilizers. / Nos últimos anos verificou-se o crescimento da diversificação de cultivos de hortaliças, com destaque para cultivo em ambientes protegidos e as adubações orgânicas. O tomate configura uma das hortaliças mais produzidas no mundo, e seu consumo justifica por ser um alimento funcional e de grande uso em produtos industrializados e semiprontos. A utilização dos resíduos de aves como fonte de matéria orgânica em fertilizantes, evita que este se torne um poluente se manejado inadequadamente. Ao se associarem a fórmulas inorgânicas constituem-se em fertilizantes organominerais, que aumentam a eficiência dos fertilizantes minerais, proporcionando redução de gastos com adubações e promovendo a melhoria na qualidade do solo. O uso da adubação organomineral é uma das estratégias que propiciam maior rendimento da cultura e melhor qualidade. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho avaliar a eficiência do fertilizante organomineral granulado enriquecido com fosfato monoamônio (MAP) na cultura do tomate industrial. Quando se utilizou o fertilizante organomineral comparado à adubação mineral, houve um aumento de massa fresca de frutos, número de frutos por planta e produtividade média. Ao se analisar o teor de clorofila a fase vegetativa demonstrou ser a mais indicada para avaliar suas alterações em folhas do tomate. Porém nas condições edafoclimáticas estudadas, o fertilizante organomineral apresentou desempenho agronômico semelhante ao fertilizante mineral. Em termos econômicos justifica-se o uso do fertilizante organomineral por este ter um custo menor que o fertilizante mineral.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-14T19:55:31Z No. of bitstreams: 2 Tese - Hugo Delleon da Silva - 2013.pdf: 14374996 bytes, checksum: d653dbc3306ce002b867a103b5a20bb4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-16T18:33:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Hugo Delleon da Silva - 2013.pdf: 14374996 bytes, checksum: d653dbc3306ce002b867a103b5a20bb4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-16T18:33:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Hugo Delleon da Silva - 2013.pdf: 14374996 bytes, checksum: d653dbc3306ce002b867a103b5a20bb4 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-10-10 / Human adenovirus (HAdV) is indicated as a viral biomarker of water quality. Thus, studies that show or even the occurrence of these interactions in water are of great importance, since these studies are still scarce. The aims of these studies were: (i) to detect, quantify and molecularly characterize the HAdV serotypes that can to circulate in the water supply treatment in the city of Goiania; (ii) evaluate the infectivity and recovery of genomic copies (GC) of HAdV-5 in simulated condition with solids derived from tropical soils and under controlled conditions of the pH and the presence of organic matter (OM); (iii) establish a mathematical equation to evaluate the recovery rate of virus genome copies in simulated conditions with clay soils. Thus, in the second half of 2012, we collected sample water in a volume of 5 L of 4 treated water reservoir and their respective points in the distribution network in the city of Goiania, totaling 80 samples. The samples were concentrated, quantified by qPCR and sequenced. Altogether 76.6% (100 - 109 CG/mL) and 37.5% (101 - 108 CG/mL) of the samples were positive for the reservoir and their respective points in the distribution network respectively. Therefore, Goiânia’s treated water is contaminated with a high number of HAdV type C. In the study of the interaction of HAdV-5 with the solid (sediments), a hydromorphic soil sample was divided into two parts: soil organic matter (WOM) and soil less organic matter (LOM). Then, it was added separately 5, 25 and 50 mg of soil WOM and LOM in sterile polypropylene tubes of 50 mL, added ultrapure water and adjusted the pH to 6.0 and 8.0. Then was added 1 mL of viral aliquot and the volume made up to 50 mL. The tubes in replica were shaken at 150 rpm for 1h at 24 °C followed by decantation. The viral genome was quantified (GC/mL) by Real-Time PCR and the Infectivity by Assay Plate Lysis. Water with solids promoted a reduction in the number of GC/mL and viral infectivity. The OM did not affect the recovery of GC/mL (p> 0.05). However, the OM was harmfulto to the infectivity of the virus, with a reduction of 2 log10 of Plaque Forming Units per milliliter (PFU/mL), when compared with treatments LMO. The acidic pH is unfavorable to virus inactivation, and the clay is the main element responsible for the interaction of HAdV-5. The mathematical equation is useful in assessing the recovery of viral genomic copies in clay solutions. These data can offer support in ecoepidemiological studies of viral inactivation or water treatment. / O adenovírus humano (HAdV) é indicado como um biomarcador viral para a análise de qualidade da água. Assim, estudos que evidenciam a ocorrência ou mesmo as interações destes em água são de suma importância, já que as pesquisas na área são inexpressivas. Neste contexto, foram objetivos do estudo: (i) detectar, quantificar e caracterizar molecularmente os HAdVs circulantes no sistema de abastecimento de água tratada da cidade Goiânia; (ii) avaliar a infecciosidade e a recuperação de cópias genômicas (CG) de HAdV-5 em soluções simuladas com sólidos tropicais e em condições controladas de pH e presença de matéria orgânica (MO) e (iii) estabelecer uma equação matemática para avaliar a taxa de recuperação de cópias genômicas virais em condições simuladas com solos argilosos. Assim, no segundo semestre de 2012, foram coletadas amostras de água tratada (5 L) em 4 reservatórios e em seus respectivos pontos na rede de distribuição de Goiânia, totalizando 80 amostras. As amostras foram concentradas, quantificadas por PCR em Tempo Real Quantitativa (qPCR) e parte destas sequenciadas. Ao todo, 76,6% (100 - 109 CG/mL) e 37,5% (101 - 108 CG/mL) das amostras foram positivas para os reservatórios e seus pontos na rede de distribuição respectivamente. Portanto, a água tratada de Goiânia está contaminada por um elevado número de HAdV tipo C. Quanto ao estudo com os sólidos, amostra de um solo hidromórfico foi subdividida em duas partes: solo com matéria orgânica (CMO) e solo sem matéria orgânica (SMO). Foi adicionado separadamente 5, 25 e 50 mg de solo CMO e SMO em tubos de polipropileno estéreis de 50 mL, adicionado água ultrapura e o pH das soluções ajustado para 6,0 e 8,0. Em seguida, foi adicionado 1 mL de alíquota viral e o volume foi completado para 50 mL. Os tubos em réplica foram agitados a 150 rpm por 1h a 24 ºC e decantados por 1h. O genoma viral foi quantificado (CG/mL) por qPCR e a Infecciosidade por Ensaio em Placa de Lise. A água com sólidos promoveu uma redução na recuperação das CG/mL e na infecciosidade viral. A MO não influenciou na recuperação das CG/mL (p>0,05), todavia, foi predudicial à infecciosidade viral, com diminuição de 2 log10 de Unidades Formadoras de Placa por Mililitro (PFU/mL), quando comparado com os tratamentos SMO. O pH 6,0 desfavorece a inativação e a argila é o principal elemento responsável pela interação do HAdV-5. A equação matemática é útil na avaliação da recuperação das cópias genômicas virais em soluções argilosas. Estes dados podem auxiliar em estudos eco-epidemilógicos, de inativação viral ou tratamento da água.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica e reatividade da matéria orgânica do solo (MOS) e substâncias húmicas (SH) em duas situações distintas, no que concerne ao manejo de solo, práticas agroflorestais e condições climáticas, avaliando o potencial de sequestro de C e mitigação de efeitos do aumento do efeito estufa. O estudo foi conduzido em dois campos experimentais, sendo o primeiro, instalado em Beltsville - Maryland, Estados Unidos, sob coordenação do Departamento de Agricultura norte-americano (USDA/ARS), composto por sistemas agrícolas convencionais com manejo mínimo (PC), plantio direto sem manejo (PD) e orgânicos com plantio direto (2, 3 e 6 anos, com adição de esterco aviário). O segundo campo experimental, instalado em Itatinga - São Paulo, Brasil, compreende área de reflorestamento de floresta de eucalipto, em duas fazendas (Entre Rios - ER - e Areona - AN) com perfis de solo diferentes (Latossolo e Neossolo quartzarênico, respectivamente) com e sem adição de biossólido. Para o primeiro campo foram coletadas amostras de solo até 30 cm em 5 incrementos, sendo realizado, em seguida, o fracionamento físico da MOS, em matéria orgânica particulada livre (MOPl) e oclusa (MOPo) para análises de espectroscopia na região do infravermelho (MIR) e pirólise acoplada a GC/MS (PY-GC/MS). Para o segundo campo experimental foram coletadas amostras de solo até 20 cm, seguindo de extração de SH para análises espectroscópicas. No campo experimental americano, observou-se maior teor de C nos sistemas de plantio direto, sobretudo nos sistemas orgânicos, em comparação ao sistema convencional (cerca de 24% de aumento). Os dados obtidos através da espectroscopia de MIR mostraram maiores graus de condensação e hidrofobicidade, influindo em maior humificação e resistência à atividade microbiana para as amostras nos sistemas orgânicos. Os resultados de PY-GC/MS foram analisados por testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney, sendo observada a maior incidência de estruturas moleculares de caráter fenólico aromático em amostras de MOPo para os sistemas orgânicos considerados, e a maior ocorrência de núcleos condensados, oriundos de lignina e outras fontes, ligados a cadeias alifáticas em amostras de MOPl para os mesmos sistemas, em relação aos demais analisados em estudo. Os resultados obtidos para o campo experimental americano ilustrou maior impacto do manejo orgânico do solo, frente aos demais considerados, no que concerne ao potencial acumulo de carbono e incidência de estruturas mais condensadas e de maior recalcitrância. Os dados do segundo campo experimental, em áreas de reflorestamento de eucalipto no estado de São Paulo, demonstraram comportamentos distintos com maior teor de C e menor grau de humificação (cerca de 25 e 30%, respectivamente) para áreas submetidas à adição de biossólido para a fazenda Areona (AN), sendo observado perfil inverso para a fazenda Entre Rios (ER) (decréscimo de cerca de 20% para C e aumento de, aproximadamente, 100% no grau de humificação). Através dos dados obtidos através de espectroscopia de infravermelho, pôde-se observar maiores índices de condensação (grau de humificação), em ambas as fazendas, nas áreas sob adição de biossólido, ao passo que somente na fazenda ER foram observados maiores índices de hidrofobicidade (resistência à degradação microbiana) nestas mesmas áreas. Assim como nos resultados obtidos as amostras de solo intacto, foi observado maior grau de humificação para amostras de AH na fazenda ER, em áreas condicionadas com biossólido, ao passo que menor grau de humificação para as mesmas áreas na fazenda AN. Assim sendo, conforme mencionado, uma das áreas de reflorestamento tratada com biossólido mostrou aumento no teor de carbono no solo (em solo arenoso) e a outra mostrou decréscimo (solo com teor mediano de argila). As análises qualitativas, como determinação do grau de humificação da matéria orgânica em amostras de solos e substâncias húmicas, foram coerentes com o aumento ou decréscimo dos teores de carbono nos dois solos, dando consistência as observações das duas situações de campo analisadas. Dessa maneira, verificou-se o maior impacto da adição da aplicação de biossólido em Latossolos em relação à área de Neossolo quartzarênico. O entendimento e avaliação da resposta da matéria orgânica e seus constituintes húmicos frente a diferentes situações é de extrema importância para obtenção de sustentabilidade ambiental, no que concerne à mitigação de efeitos inerentes às mudanças climáticas globais. / The aim of the following study was to evaluate the dynamics and reactivity of soil organic matter (SOM) and humic substances (HS) in two different situations, regarding soil tillage, forestry practices and climate conditions, considering C sequestration potential and greenhouse effects mitigation. The study was conducted in two different field experiments, being the first one a long-term field trial project installed in Beltsville, Maryland - United States, coordinated by the United States Department of Agriculture (USDA), comprising different soil tillage systems as it follows: chiesel till (CT), no till (NT) and 2, 3 and 6-year organic agriculture (with poultry manure addition). The second experimental field was installed in Itatinga, São Paulo - Brazil, comprising an eucalyptus forestry system being two farms (Entre Rios - ER, and Areona - AN), presenting different soil prolife (Oxisol and Quartzarenic Neosoil) and sewage sludge (SS) amended areas. For the first experimental field soil samples were collected to 30 cm depth in 5 increments, followed by SOM physical fractionation in occluded and free particulate organic matter (oPOM and fPOM, respectively) for mid infrared (MIR) spectroscopy and pyrolysis coupled with gas chromatography/mass spectrometry (PY-GC/MS) analysis. For the second experimental field, soil samples were collected to 20 cm depth, followed by HS extraction and spectroscopic analysis. The results for the first experimental field showed a C content increase (about 24%) for the organic systems, comparing to the others considered. Data obtained by MIR spectroscopy showed higher condensation and hydrophobicity degrees, resulting in higher humification and microbial decomposition resistance, for the organic systems samples. The results obtained by PY-GC/MS were analyzed by Kruskal-Wallis and Mann-Whitney non parametric tests and it was observed a higher incidence of phenolic and aromatic molecular structures in oPOM samples, and a higher occurrence of condensed structures, derived from lignin and other sources, bonded to aliphatic chains, in fPOM samples for the organic systems analyzed, comparing to the others systems considered. This way, the results obtained for the American experimental field showed a higher impact of organic tillage systems, regarding the soil carbon accumulation potential and the incidence of more condensed and recalcitrant structures. The results regarding the second experimental field showed an interesting behavior with C content increase and humification degree decrease in the SS amended areas (about 25 and 30%, respectively) for the Areona (AN) farm, nevertheless, being observed an inverse behavior for the Entre Rios (ER) farm samples (about 20% C content decrease and nearly 100% humification degree increase). From the infrared spectroscopy data it could be observed higher condensation degree (inferring higher humification degree) in the SS amended areas for both farms considered, however only for the ER samples it was noted a higher hydrophobicity degree (higher microbial decomposition resistance). The same way noted for the soil samples, it was observed higher humification degree for humic acids samples in the SS amended areas for the ER farm, while for the AN samples it was noted smaller humification degree for its respective SS amended area. This way, as mentioned before, one of the SS amended forestry areas showed an increase in the soil C content (in the quartzarenic neosoil) while the other one presented soil C content decrease (oxisoil, with about 20% clay content). The qualitative analysis, such as organic matter humification degree determination for soil and HS samples were coherent to the C content increase or decrease observed for both soil profiles, being consistent to the results obtained on the field experiment scenario. This way, the results for the Brazilian experimental field showed a higher impact of the sewage sludge application in the Oxisol area, comparing to the Quartzarenic Neosoil one. The understanding and evaluation about organic matter and humic constituents response regarding different field situations is extremely important to achieve environmental sustainability and climate change effects mitigation.

Os Vertissolos apresentam alto potencial para a produção agrícola e para estocar carbono. No entanto, diversos aspectos sobre sua gênese, fundamentais para qualidade e sustentabilidade do solo, permanecem incompreendidos. As várias lacunas sobre suas características particulares estão relacionadas ao incomum teor de alumínio trocável; a manifestação de feições morfológicas e vérticas em uma matriz inorgânica dominada por fases cauliníticas; e a preservação e estoque de carbono em condições climáticas de semiárido e temperado. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram (i) investigar a gênese de um Vertissolo ácido, bem como os fatores e mecanismos da geração dessa acidez, (ii) compreender o papel dos interestratificados no desenvolvimento das feições vérticas em Vertissolo com predomínio de caulinita na fração argila, e (iii) investigar os fatores e mecanismos que promovem a gênese de Vertissolos Ebânicos sob diferentes condições climáticas no Brasil. Amostras de seis perfis de Vertissolos foram utilizadas, sendo quatro Ebânicos e dois Háplicos, ambos localizados entre as regiões nordeste, sudeste e sul do Brasil. Análises morfológica, físicas, químicas, mineralógicas e isotópicas foram realizadas. Na modelagem dos difratogramas foi utilizado o programa Newmod. Para identificação dos grupos funcionais orgânicos do solo realizou-se a ressonância magnética nuclear da fração ácido húmico, e a subtração espectral. Todos os Vertissolos apresentaram textura de argilosa a muito argilosa, consistência seca variando de dura a extremante dura e consistência molhada entre muito plástica e muito pegajosa. Os valores de pH variaram entre ácido e alcalino. Foram eutróficos, com predomínio de cálcio no complexo de troca na maioria dos perfis. O teor de carbono reduziu em profundidade, não mascarou o potencial de contração e expansão, e promoveu melhorias na agregação, principalmente nos horizontes superficiais. Houve autigênese de minerais, os minerais primários predominaram nas frações areia e silte, e na fração argila espécies de esmectitas dioctaedrais. Independente da espécie esmectítica e do tipo de vegetação (plantas C3 e/ou C4) houve maior diversidade de grupos funcionais nos horizontes superficiais. O mecanismo de estabilização do carbono nos Vertissolos Ebânicos ocorreu por meio da interação entre as fases inorgânicas e orgânicas, mediada por pontes de cátions polivalentes não metálicos e metálicos, e também por interação eletrostática entre os constituintes inorgânicos e orgânicos. A manifestação das feições morfológicas e vérticas no Vertissolo com predomínio de caulinita na fração argila foi gerada pelos interestratificados caulinita-montmorilonita resultantes da perda da lâmina tetraedral das esmectitas via transformações no estado sólido. A acidez no Vertissolo ácido foi gerada pela hidrólise e dissolução das fases minerais mediados por um clima passado mais úmido e continuado pelo clima atual úmido, sendo os teores de alumínio trocável naturais. Nesse contexto, esse estudo contribui com avanços na gênese, mineralogia e mecanismos de estabilização do carbono no solo, os quais são temáticas relevantes desse milênio e contribui a outras áreas cientificas. / Vertisols have high potential for agricultural production and for carbon stocking. However, several aspects about its genesis, fundamental to soil quality and sustainability, remain misunderstood. The various gaps on its particular characteristics are related to the unusual exchangeable aluminum content; the manifestation of morphological and vertic features in an inorganic matrix dominated by kaolinitic phases; and the preservation and stocking of carbon in semi-arid and temperate climatic conditions. Thus, the aims in this study were to (i) investigate the genesis of an acidic Vertisol, as well as the factors and mechanisms of the acidity generation, (ii) understand the role of the interstratified clay minerals in the development of vertic features in a kaolinitic Vertisol, and iii) investigate the factors and mechanisms that promote the genesis of Pellic Vertisols under different climatic conditions in Brazil. Samples of six profiles of Vertisols were used, being four Pellic and two Haplic, both located between the northeast and southern regions of Brazil. Morphological, physical, chemical, mineralogical and isotopic analyzes were performed. In the modeling of the diffractograms, the Newmod program was used. For the identification of the organic functional groups of the soil, the nuclear magnetic resonance of the humic acid fraction and the spectral subtraction were performed. All the Vertisols presented a texture of clayey to very clayey, dry consistency ranging from hard to extremely hard and wet consistency between very plastic and very sticky. The pH values varied between acid and alkaline. They exhibit high base saturation, with the predominance of calcium in the exchangeable complex in most of the profiles. The carbon content reduced in depth; did not overlap the shrinking-swelling potential; and promoted improvements in aggregation, especially in the upper horizons. There was autigenesis of minerals, primary minerals predominated in the sand and silt fractions, and in the clay fraction species of dioctahedral smectites. Regardless of the smectic species and the type of vegetation (C3 and/or C4 plants), there was a greater diversity of functional groups in the superficial horizons. The mechanism of carbon stabilization in the Pellic Vertisols occurred through the interaction between inorganic and organic phases, mediated by bridges of non-metallic and metallic polyvalent cations, and by electrostatic interaction between inorganic and organic constituents. The manifestation of the morphological and vertic features in the kaolinitic Vertisol was generated by the interstratified kaolinite-montmorillonite resulting from the loss of the tetrahedral sheet of smectites by solid-state transformations. The acidity in the acid Vertisols was generated by the hydrolysis and dissolution of the mineral phases mediated by a humid past climate and continued by the current humid climate, being the exchangeable aluminum contents natural. In this context, this study contributes to advances in the genesis, mineralogy, and mechanisms of soil carbon stabilization, which are relevant themes of this millennium and contribute to other scientific areas.

Solos com horizonte A escurecido, com presença de artefatos humanos como cerâmicas, ossos e/ou conchas, alta saturação por bases, carbono orgânico e carvões são denominados comumente de Terras Pretas de Índio (TPI), de ampla ocorrência na região Amazônica. Tais características tornam estes solos muito favoráveis para o cultivo agrícola, sobretudo pelo elevado conteúdo de matéria orgânica do solo (MOS). No entanto, dentre as questões ainda não desvendadas quanto à gênese destes solos, está a natureza e mecanismos de retenção desta matéria orgânica nas TPI. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi elucidar a natureza química da MOS em solos com horizonte A antrópico e em solos de referência (sem horizonte A antrópico). Para isso, dois perfis de TPI e um perfil de referência foram selecionados na área do Campo Experimental do Caldeirão no município de Iranduba - AM. Amostras de todos os horizontes foram coletadas e submetidas ao fracionamento físico e químico da matéria orgânica, gerando as frações: i) (FLL); ii) Leve oclusa (FLO); iii) extraível com NaOH (EX) iv) Resíduo (RES). Todas elas foram caracterizadas por meio da pirólise CG/EM. A FLL e EX estão presentes em quantidades maiores nas TPI, devido, respectivamente, ao maior imput de mateiral fresco promovido intencionalmente pelo homem nestas áreas e à maior humificação deste material. Por outro lado a FLO foi maior no perfil de referência. A FLL possui alta expressão da liteira, sendo constituída, sobretudo por materiais vegetais e carvões. A FLO teve alta variabilidade composicional, no entanto de modo geral possui semelhança com a FLL, mas é menos enriquecida em derviados do BC (compostos poliaromáticos) e maior quantidade de material vegetal fresco (ligninas). No entanto, esta fração contribui muito pouco para o carbono total do solo. Entre os diferentes perfis, a principal diferenciação ocorreu na FLL, que possuiu menos levoglucosan e mais poliaromáticos nos perfis antrópicos, o que mostra, portanto, condições mais avançadas de mineralização e enriquecimento relativo em BC. No entanto, no geral há maior abundância de compostos aromáticos nos perfis de TPI, demonstrando maior contribuição de BC. A fração do resíduo mostrou, grande contribuição de compostos alifáticos. No entanto quando compara-se os diferentes perfis, as TPI são enriquecidas com compostos poliaromáticos, reforçando novamente a contribuição do BC. Não foi possível, com os métodos de extração e fracionamento utilizados, afirmar se os produtos derivados do BC nesta fração estão realmente ligados a fração mineral ou estão presentes no RES por serem insolúveis em alcalino. Nesse sentido, conclui-se que há uma grande contribuição do BC para a estabilização (pelo mecanismo da recalcitrância química) da MO nos perfis de TPI nas diferentes frações e, além disso, verificou-se também nestes perfis estágios mais avançados de decomposição, concordando com o fato de que nas TPI há um maior grau de humificação da MO. / The Anthrosols known as Amazon Dark Earths (ADE) are peculiar soils found in Amazonian Forest, presenting dark coloured A horizons that combine the following features: presence of human artefacts, bones and shells; high levels of organic carbon and coal; and a high base saturation index. Such characteristics are an advantage for agriculture practices, even in the current days. However, their genesis mechanisms are still poorly understood, especially the processes related to organic matter fixation. This contribution aims to elucidate the chemical nature of soil organic matter (SOM) in some Anthrosols and reference soils (without Anthropic A horizons), comparing two pedons with the referred characteristics in the county of Iranduba (Amazon State, Brazil). Soil samples were physically and chemically fractioned, into the following groups: i) FLL, ii) light occluded (FLO), iii) NaOH extractable (EX); iv) residual (RES). SOM samples were chemically characterized using the CG/EM pyrolysis technique. The FLL and EX fractions are more common in IDA soil samples due to the high inputs of fresh plant materials intentionally introduced by human groups in the past, and to the high degree of humification. The FLO fraction was higher in the reference soil samples (without Anthropic A horizons). The FLL fraction was more expressive in the litter samples, consisting of plant materials and coal. The FLO fraction presented a high compositional variability but similar to FLL fraction, less enriched in polyaromatic compounds (BC) and fresh plant materials (lignin). Nevertheless, this fraction represents a minor contribution to total organic carbon of soils. Within the different pedons, the main difference was observed in the FLL fraction, less enriched in levoglucosan and polyaromatic compounds in the Anthrosols. It suggests a rapid mineralization of organic matter and high contribution of BC compounds in these soils. In general, the BC compounds are a major control in Anthrosols. The residual fraction shows high levels of aliphatic compounds. However, in the Anthrosols the BC compounds maintain a high level. It was not possible to determine whether the BC bearing compounds are bound to the mineral fraction or belong to RES fraction (low solubility in high pH values). The BC compounds must contribute significantly to SOM stabilization in the different fractions of Anthrosols pedons (chemical recalcitrance mechanism). Moreover, decomposition degree of SOM is higher in the Anthrosols, in agreement to the high degree of humification.