Introdução: O tratamento com nitrato fixo em pacientes com angina estável é comum na prática clínica. Contudo, os eventos adversos podem interferir na qualidade de vida relacionada à saúde (QVRS) e adesão ao tratamento medicamentoso. O objetivo do estudo foi comparar a QVRS e adesão ao tratamento em grupos de pacientes com angina estável em retirada e manutenção de nitrato. Métodos: Ensaio clínico randomizado conduzido com pacientes com angina estável em dois grupos: intervenção com retirada de nitrato e introdução de placebo e controle com manutenção de nitrato. Ambos os grupos receberam três avaliações: basal, 30 dias e 120 dias no período de quatro meses. A QVRS foi mensurada pelo Short Form Health Survey (SF-36) e Seattle Angina Questionnaire (SAQ), e a adesão foi aferida pela escala de Morisky e contagem de comprimidos. Resultados: 105 pacientes foram randomizados (51: placebo e 54: nitrato). Após quatro meses, observou-se maiores escores nos domínios de dor (63+19; 67+23; 72+24; P=0,004) e aspecto social (87+19; 91+21; 91+19; P=0,002) do SF-36 e no escore de limitação física (74+11; 78+10; 78+8; P=0,006) do SAQ no grupo nitrato, e redução do escore de estabilidade da angina (81+19; 72+20; 72+24; P=0,031) no grupo placebo. Contudo, o tamanho de efeito foi igual ou inferior a 0,42 nesses domínios. A adesão aferida no final entre os grupos foi significativamente maior no grupo intervenção (94% vs 80%; P=0,041) com a escala de Morisky, mas não houve diferença entre os grupos na contagem da medicação. Conclusão: Pacientes com angina estável em uso de nitrato em comparação aos pacientes com uso de placebo não tiveram comprometimento clinicamente relevante da QVRS, porém demonstraram pior adesão ao tratamento na escala de Morisky. / Background: Long-term nitrate treatment of stable angina is associated with adverse events and can interfere with health-related quality of life (HRQoL) and medication adherence. The aim of the present study was to compare HRQoL and adherence to treatment in patients with stable angina undergoing nitrate withdrawal and maintenance. Methods: Randomized clinical trial. Patients were allocated into an intervention group (nitrate withdrawal followed by introduction of placebo) or a control group (nitrate maintenance). The assessments were performed at baseline, 30 days, and 120 days with the Short Form Health Survey (SF-36) and the Seattle Angina Questionnaire (SAQ). Treatment adherence was measured by the Morisky scale and pill count. Results: 51 participants were randomized for replacement of nitrate with placebo and 54 for maintenance of treatment with nitrate. After four months, SF-36 scores increased for the bodily pain (P=0.004) and social functioning (P=0.002) in the nitrate maintenance group. Increased SAQ scores were also noted for physical limitations (P=0.006) in the nitrate maintenance group. SAQ score for angina stability (P=0.031) decreased in the placebo group. However, the effect size was small ! 0.42 in those domains. At the end of the study, adherence was significantly higher in the placebo group (P=0.041), but no difference was detected between the groups with the pill count method. Conclusion: HRQoL was similar in patients with stable angina using nitrate regularly as compared to patients undergoing nitrate withdrawal. However, adherence to treatment was lower in nitrate users according to the Morisky scale.

Submitted by Etelvina Domingos (etelvina.domingos@ufpe.br) on 2015-03-10T19:31:41Z No. of bitstreams: 2 Tese-Miguel-UFPE-DQF.pdf: 8481192 bytes, checksum: ef562be7574f35a715946a64c92449ba (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T19:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese-Miguel-UFPE-DQF.pdf: 8481192 bytes, checksum: ef562be7574f35a715946a64c92449ba (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-07 / CNPq / Esta tese apresenta estudos sobre as interpretações obtidas com a metodologia estática – caminho de energia mínima na superfície de energia potencial – versus dinâmica – simulações de trajetórias semi-clássicas com a dinâmica molecular de Born-Oppenheimer – em três sistemas reacionais. O primeiro estudo envolve as reações de desidratação de alcoóis protonados, pinacolílico e derivados, seguido de rearranjo de grupo alquila para a formação do carbocátion mais estável. O método estático leva a um mecanismo concertado. Já os resultados das simulações sugerem que a reação é iniciada preferencialmente pela formação de um intermediário, ou seja, a dinâmica evolui por um mecanismo em etapas. O controle cinético e a seletividade destas reações estão relacionados com a natureza não-estatística. O segundo conjunto de reações envolve o mecanismo concertado da reação de Diels-Alder, particularmente sobre a dicotomia da sincronicidade. A principal ênfase neste estudo é contrapor as interpretações da metodologia estática – baseada apenas nos aspectos geométricos dos estados de transição – e a dinâmica – que leva em consideração o espaço de fase completo (momentos e coordenadas) e a influência da energia vibracional na descrição do mecanismo. Além disso, o critério temporal, propriedade intrínseca da dinâmica, desempenha papel bem mais relevante no entendimento do mecanismo destas reações. Por fim, o caso da reação CH3ONO2 + OH- será explorado. A metodologia estática, baseado nos perfis de energia potenciais calculados com CCSD(T), mostra-se incapaz de explicar a seletividade observada experimentalmente entre os canais de reação: eliminação e deslocamentos nucleofílicos (carbono e nitrogênio). Diferentemente, os resultados da dinâmica estão em concordância com os experimentais. Capturados na dinâmica, os principais efeitos utilizados para compreender os resultados são: o controle exercido pelas interações eletrostáticas de longo alcance e o comportamento não-estatístico favorecer o canal de deslocamento nucleofílico no carbono.

Desde a época da colonização, a cana-de-açúcar apresenta-se como um dos principais produtos da agricultura brasileira e, além disso, trata-se de um tipo importante de biomassa energética, servindo como base para todo o agronegócio sucroalcooleiro, responsável por empregos diretos e indiretos em todo o Brasil. Do seu processo de industrialização são obtidos produtos, tais como: o açúcar, o álcool (anidro e hidratado), o bagaço e a vinhaça. Nesse sentido, diante do aspecto da aplicação da vinhaça em práticas agrícolas, pode-se dizer que sempre ocorre a sua associação com processos de impactos ambientais. Assim sendo, conduziu-se a presente pesquisa buscando-se monitorar a dinâmica, em diferentes tipos de solo, de componentes químicos presentes na vinhaça, bem como, elaborar curvas de distribuição de efluentes presentes na vinhaça. A pesquisa foi conduzida em área experimental do Departamento de Ciências Exatas da ESALQ/USP, em casa de vegetação, onde foram distribuídas 50 bombonas, em blocos casualizados. A vinhaça foi coletada na Usina Costa Pinto do grupo COSAN no município de Piracicaba/SP e as dosagens de aplicação foram: 100 m³ ha-1; 150 m³ ha-1; 200 m³ ha-1; 250 m³ ha-1 e 300 m³ ha-1. As espécies analisadas foram: nitrato e potássio, assim como, o pH, condutividade elétrica e cálcio. As curvas de distribuição de efluentes foram confeccionadas para obtenção dos parâmetros de transporte do nitrato (utilizando-se o FIA Flow Injection Analysis, para as análises químicas) e potássio (Fotômetro de chama, para as análises químicas). Diante dos resultados obtidos, observou-se que as concentrações do íon nitrato apresentaram variação no solo, encontrando-se valores entre 3,6 a 119 mg L-1, no solo arenoso, e entre 1 e 70 mg L-1, no solo argiloso. Em relação ao potássio foram encontrados valores pontuais de 4,4 a 171,2 mg L-1, no solo arenoso (principalmente na profundidade de 60 cm), e entre 0 e 30 mg L-1, no solo argiloso. As concentrações de cálcio apresentaram variação no solo, sendo encontrados valores pontuais de 1,98 a 64,45 mg L-1, no solo arenoso, e entre 2,6 e 86,5 mg L-1, no solo argiloso. Os valores tanto do pH quando da C.E apresentaram variações no solo, tendo um intervalo para o pH de 6,4 a 7,75 para o solo arenoso e de 4,8 a 7,32 para o solo argiloso e a condutividade elétrica ficou em torno de 0,3 a 2,3 dS m-1 para o solo arenoso e de 0,23 a 0,75 dS m-1 para o solo argiloso. Em relação à curva de distribuição de efluentes da vinhaça, no solo argiloso, observou-se que tanto o potássio quanto o nitrato houve um maior deslocamento das curvas de eluição para a direita quando comparados com o solo arenoso indicando que os íons potássio e nitrato foram retidos com maior intensidade no argiloso em relação ao arenoso. Portanto, concluiu-se que: a percolação dos íons está diretamente relacionada com o tipo de solo e com a concentração de vinhaça e que a movimentação dos íons deve ser estudada em longos períodos para mostrar melhor a sua movimentação no perfil do solo. / While sugarcane has been one of the main crops in Brazilian agriculture since the time of colonization, it is now also a major source of biomass energy, serving sugarcane agribusiness and being responsible for many direct and indirect jobs in Brazil. Industrial processing of sugarcane leads to such products as sugar, alcohol (both hydrated and anhydrated), pulp and vinasse. One concern about the application of vinasse to agricultural operations relates to possible environmental impacts of vinasse. Hence, the present research had as objective to monitor of the dynamics, in different soil types, of chemical components present in vinasse, and to measure breakthrough curves (BTC´s) of vinasse from repacked columns. The research was carried out at the experimental facility of the Department of Exact Sciences, ESALQ, USP, a protected environment containing 50 boxes arranged in a random manner. The vinasse was collected at the Usina Costa Pinto COSAN site in the municipal district of Piracicaba, SP, and applied at rates of 100, 150, 200, 250 and 300 m³ ha-1. The analyzed elements were nitrate and potassium, but measurements were also made of pH, electric conductivity and calcium. The BTC´s were used to provide estimates of the transport parameters of nitrate (using flow-injection analysis for the chemical analyses) and potassium (using a photometer for the chemical analyses). The measurements showed that soil nitrate concentrations varied between 3,6 to 119 mg L-1 in the sandy soil, and between 1 and 70 mg L-1 in the clay soil. Observed potassium concentrations were between 4,4 to 171,2 mg L-1 in the sandy soil (mainly at a depth of 60 cm), and between 0 and 30 mg L-1 in the clay soil. Calcium concentrations were found to similarly vary from 1,98 to 64,45 mg L-1 in the sandy soil, and between 2,6 and 86,5 mg L-1 in the clay soil. The values of pH furthermore varied between 6,4 to 7,75 for the sandy soil and between 4,8 to 7,32 for the clay soil, while the electric conductivity was between 0,3 to 2,3 dS m-1 for the sandy soil and between 0,23 to 0,75 dS m-1 for the clay soil. The vinasse BTC´s of the clay soil showed that both potassium and nitrate were displaced considerably to the right (to higher pore volumes) as compared with the sandy soil. This indicates that the potassium and nitrate ions were kept (adsorbed) much stronger by the clay relative to the sandy soil. Ion transport rates hence were found to be a function of soil type. Results suggest that the transport of ions from the vinasse is best studied over relatively long periods of time, also in field soil profiles, to better show the long-term dynamics in the subsurface

Orientador: Ladaslav Sodek / Tese (doutorado) - Universidade Esstadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T18:53:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lanza_LucianaNunesMenolli_D.pdf: 7782960 bytes, checksum: 92b0ce21151564c79758f7150c4afd6d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A soja é a leguminosa de maior importância econômica no Brasil com produção de 72,23 milhões de toneladas na safra de 2010/2011. O cultivo de soja em regiões que sofrem alagamento é uma das principais causas de perda de produtividade no Brasil. Nestas condições, ocorre redução na taxa de oxigênio do solo, e o sistema radicular da planta entra em hipoxia prejudicando o desenvolvimento e a produtividade das plantas. Existem evidências de que a adição de nitrato em condições de alagamento do sistema radicular (hipoxia) promove tolerância ao estresse, entretanto os mecanismos bioquímicos que envolvem essa tolerância ainda não estão totalmente elucidados. Analisando as alterações no metabolismo de nitrogênio em hipoxia, em plantas submetidas a diferentes condições experimentais, observou-se redução do conteúdo de nitrato dentro da planta, aumento no teor de aminoácidos solúveis totais, aumento na composição dos aminoácidos livres: Ala e Gaba, e redução de Asn, em plantas não noduladas e noduladas, além de redução no conteúdo de ureídeos totais em plantas noduladas. A adição de nitrato promoveu maior conteúdo de nitrato nas raízes, seiva do xilema e nódulos, maior teor de aminoácidos solúveis totais, maior conteúdo de proteínas solúveis totais nas raízes e menor nas folhas. A atividade da enzima redutase do nitrato in vivo em condições de hipoxia reduziu nas raízes das plantas não noduladas e nas raízes e folhas das plantas noduladas. A inclusão de K15NO3 no meio demonstrou que o nitrato é, de fato, absorvido em condições de hipoxia, pois as raízes, folhas e nódulos todos incorporaram o 15N. Entretanto, absorção do nitrato sob hipoxia foi bem menor do que sob normoxia. Tanto em normoxia como hipoxia as raízes apresentaram o maior grau de enriquecimento com 15N enquanto que a incorporação nos nódulos foi menor. Houve incorporação de 15N em aminoácidos em todos os tecidos, o que permite concluir que o nitrato não é apenas absorvido pelas raízes sob hipoxia mas também assimilado e transportado para a parte aérea. Os aminoácidos mais próximos ao processo de assimilação de nitrato, Asp, Glu, Ala e Asn, foram os que mais incorporaram o 15N. No entanto, em geral um grau menor de incorporação foi encontrado sob hipoxia. A adição de nitrato, no dia 7, na solução do vaso de cinco cultivares de soja cujo sistema radicular estava alagado promoveu, na cultivar IAC Foscarin-31, maior crescimento da planta quando comparada às plantas com nitrato desde o início do experimento; na cultivar IAC-23, maior massa seca do sistema radicular; nas cultivares IAC-17 e IAC-18 foi evidenciado o mesmo crescimento da planta que as demais com nitrato; e na cultivar IAC-24, houve menor crescimento da planta. A adição também promoveu maior formação de aerênquima no caule, na raiz principal e adventícia, além de estimular a maior formação de raízes adventícias. Os dados sugerem que em condições de hipoxia, embora em quantidades bastante reduzidas e num processo mais lento, o nitrato é absorvido pelas raízes, sendo parte, convertida a aminoácidos e menos de 40% convertidos a nitrito, o qual é eliminado para o meio. A redução do nitrato via redutase do nitrato, passo inicial de sua metabolização, não é um passo limitante, uma vez que há produção de nitrito, produto da atividade da enzima. Com a adição de nitrato na solução do vaso de cinco cultivares de soja foram observadas tendências para suprir a ausência de nitrogênio e manter o desenvolvimento da plantas em condições de alagamento. A cultivar IAC Foscarin-31 e IAC-24 apresentaram crescimento geral da planta, sendo maior o crescimento observado na cultivar IAC Foscarin-31. Na cultivar IAC-23 houve maior crescimento do sistema radicular; na cultivar IAC-17, da parte aérea, assim como na IAC-18 / Abstract: Soybean is a legume of great economic importance in Brazil with a production of some 72.23 million tons (2010/2011 harvest). One of the main causes of diminished yields of the cultivars produced in Brazil is their cultivation in regions subject to flooding. Under such conditions reduced availability of oxygen in the soil leads to hypoxia of the root system which impairs plant development and yield. There is evidence that the presence of nitrate during flooding can improve tolerance to hypoxic stress. However, the biochemical mechanisms underlying this phenomenon have not been fully elucidated. After analysis of the changes in nitrogen metabolism that occur under hypoxia, in plants subjected to a variety of experimental conditions, it was observed that there was a reduction in plant nitrate content, an increase in total soluble amino acids, an increase in the relative abundance of free Ala, Gaba, and a reduction in Asn, in both nodulated and non-nodulated plants, as well as a reduction of ureides in nodulated plants. The addition of nitrate during flooding resulted in a higher nitrate content of the root, nodule and xylem sap. Total soluble amino acids and soluble proteins also increased in the root under these conditions but decreased in the leaf. Under hypoxia the in vivo nitrate reductase activity declined in the roots of non-nodulated plants and in both the roots and leaves of nodulated plants. The inclusion of K15NO3 in the nutrient solution confirmed the uptake of nitrate under hypoxia, since roots, leaves and nodules became labelled. However, uptake under hypoxia was much lower than that observed under normoxia. Under both normoxia and hypoxia the roots showed the highest degree of 15N enrichment while the nodules showed the weakest. Incorporation of 15N in amino acids of all tissues shows that 15NO3 was not only taken up by the roots under hypoxia but that it was assimilated and transported to the shoot. The amino acids considered closest to N assimilation, Asp, Glu, Ala and Asn, were the most highly labelled. Nevertheless, lower levels of incorporation were generally found under hypoxia. The addition of nitrate to the hydroponic nutrient solution of five soybean cultivars, 7 days after flooding the root system, stimulated greater growth of the cultivar IAC Foscarin-31 as compared to plants with nitrate from the beginning of the experiment. It also stimulated greater root dry mass of the cultivar IAC-23, produced a similar growth increase of cultivars IAC-17 and IAC-18 compared to those with nitrate from the beginning, but resulted in less growth for the cultivar IAC-24. The addition of nitrate also stimulated formation of adventitious roots as well as aerenchyma which formed on both the stem and the main and adventitious roots. The data show that under conditions of hypoxia, nitrate is taken up by the roots although at a much lower rate than under normoxia, and in part is assimilated into amino acids while nearly 40% is reduced to nitrite which is excreted to the surrounding medium. The reduction of nitrate by the enzyme NR, the first step of nitrate metabolism, does not appear to be limiting since large quantities of the reaction product, nitrite, accumulate. With the addition of nitrate to the flooding medium of five soybean cultivars there was a tendency to overcome the absence of nitrogen and maintain plant development under flooded conditions. Of the five cultivars studied, IAC Foscarin-31 and IAC-24 responded positively through overall plant growth, with Foscarin-31 showing the greatest growth. Cultivar IAC-23 responded with greater root growth while IAC-17 and IAC-18 presented greater shoot growth / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutor em Biologia Vegetal

Orientadores: Adriano Luiz Tonetti, Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. / Made available in DSpace on 2018-08-20T18:04:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaixaoFilho_JorgeLuizda_M.pdf: 2379245 bytes, checksum: 00497843fd17605c51498a78155246f6 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A geração de lodo de esgoto (LE) é uma característica intrínseca do tratamento das águas residuárias por processos biológicos. Aliado a isso, o aumento do número de estações de tratamento de esgoto tem demandado soluções para a disposição econômica e ambientalmente segura para o lodo gerado. Um sistema amplamente utilizado no Brasil para o tratamento de esgoto desde a década de 80 são as lagoas de estabilização, no entanto ao longo desses anos o lodo gerado nesse sistema não tem recebido atenção, devido a baixa produção per capita e seu longo tempo de residência na lagoa. Uma opção com grande destaque no cenário nacional para sua disposição é a aplicação do lodo na agricultura como fonte de nutrientes em culturas com elevada necessidade de fertilizantes, tal como a roseira. Portanto, o objetivo desse trabalho foi estudar a aplicação do lodo da lagoa facultativa primária da cidade de Coronel Macedo (Estado de São Paulo) na cultura de roseiras variedade 'Carola', avaliando os efeitos sobre o desenvolvimento da planta. O experimento foi instalado em uma área experimental do Departamento de Saneamento e Ambiente da Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (UNICAMP), no município de Campinas-SP. As roseiras foram plantadas em baldes de 20 L, sendo o lodo incorporado na camada superficial do solo. Os parâmetros avaliados foram: a massa seca das raízes (MSR), a massa seca da parte aérea (MSPA), volume das raízes, área das folhas (AF) e concentração de nitrogênio no tecido foliar (NTF). Também foi estudada a quantidade de nitrato lixiviado e a fração de mineralização (FM) do lodo. A quantidade de lodo aplicada foi baseada na necessidade de nitrogênio da cultura, de acordo com o cálculo proposto pela resolução CONAMA 375/06. Os tratamentos foram: T1 - tratamento testemunha absoluta, T2 - 12 Mg ha-1 de lodo em base seca (BS), T3 - 24 Mg ha-1 de lodo BS (dose calculada), T4 - 36 Mg ha-1 lodo BS e T5 - adubação mineral (100 kg N ha-1). O delineamento experimental foi em blocos casualisados, com seis repetições. Foi verificado que o aumento da dose de lodo aplicado na roseira aumentou a MSR, MSPA, AF e o NTF. O maior crescimento da roseira (MSR+MSPA) aconteceu nos tratamentos T4 e T5, com 93 e 104 g planta-1, respectivamente. Houve um incremento na MSR na aplicação de LE na dose recomendada pela norma, de 14,00 e 34,00 g planta-1 para T1 e T3 respectivamente. Na primeira análise a maior AF e NTF foi no T4 com 14,66 cm2 e 21,43 g kg-1. A lixiviação de nitrato foi de aproximadamente 5% do nitrogênio total aplicado para os tratamentos com lodo (T2, T3 e T4) e de 10% na adubação mineral (T5). A FM do lodo da lagoa facultativa, determinada em incubação aeróbia, foi de 40%, valor acima do sugerido para lodo digerido anaerobiamente pela norma brasileira (FM = 20 %). Deste modo, a aplicação de lodo de esgoto na cultura da roseira proporcionou aumento nos valores dos parâmetros observados e para o cálculo da aplicação do lodo da lagoa em estudo o FM deve ser de 40% / Abstract: The sewage sludge (SS) generation is an intrinsic characteristic of the treatment of wastewater by biological processes. Allied to this, the increasing number of wastewater treatment plants has demanded solutions for the economical and environmentally safe disposal for the SS. A widely system used in Brazil for the wastewater treatment since years 80's is the stabilization ponds, however over the years the sludge generated in this system has not received attention owing the low production per capita and to long residence time in the pond. An option with great emphasis on the national stage for their disposal is the application in agriculture as a source of nutrients in crops with high demand for fertilizers, such as the rose bush. Therefore, the aim of this work was to study the application of sludge from the facultative lagoon from city Coronel Macedo (São Paulo State, Brazil) in cultured rose variety 'Carola', assessing the effects on plant development. The experiment was installed in an experimental area of Department of Sanitation and Environment, Faculty of Civil Engineering, Architecture and Urbanism (UNICAMP) in Campinas-SP. The roses were planted in 20L buckets, the sludge being applied subsurface. The parameters evaluated were: root dry matter (RDM), the shoot dry mass (SDM), root volume, leaf area (LA) and nitrogen concentration in leaf tissue (NLT). Also studied was the amount of nitrate leaching and the mineralization fraction (MF) of the sludge. The amount of sludge was applied based on the need for nitrogen of the culture, according to the method proposed by CONAMA 375/06. The treatments were: T1 - absolute control treatment, T2 - 12 Mg ha-1 sludge on a dry basis (DB), T3 - 24 Mg ha-1 sludge DB (calculated dose), T4 - 36 Mg ha-1 sludge DB and T5 - mineral fertilizer (100 kg N ha-1). The experimental design was randomized blocks with six replications. It was found that increasing the dose of sludge applied to the rose bush increased the RDM, SDM, LA and NLT. The largest growth of the rose (RDM + SDM) occurred in treatments T4 and T5, with 93 and 104 g plant-1, respectively. There was an increase in the RDM in the application of SS in the dose recommended by the standard of 14.00 and 34.00 g plant-1 for T1 and T3, respectively. In the first analysis the largest LA and NLT was 14.66 cm2 and 21.43 g kg-1 in T4. Nitrate leaching was about 5% of total nitrogen applied to the sludge treatments (T2, T3 and T4) and 10% in mineral fertilizer (T5). MF the sewage sludge of facultative lagoon, determined by aerobic incubation, was 40% above the value suggested for anaerobically digested sludge by Brazilian standard (MF = 20%). Thus, the application of sewage sludge in the culture of rose provided to increase the observed parameters and for calculating the application of sewage sludge of facultative lagoons in agriculture MF should be 40% / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Esta tesis doctoral describe el desarrollo de un tratamiento electroquímico para las aguas de rechazo de una planta de Electrodialisis Reversible (EDR). El objetivo del tratamiento es la reducción de la alta concentración de nitratos de estas aguas, ya que las normativas de vertido se están volviendo cada día más estrictas con este parámetro. Para ello, se propone el uso de la desnitrificación electroquímica, la cual persigue la conversión total del nitrato en nitrógeno gas. Dado que las aguas también tienen un alto grado de dureza, lo cual puede ser problemático para la desnitrificación electroquímica, se propone el uso de la técnica de ablandamiento electroquímico en primer lugar. En esta tesis ambos métodos electroquímicos se desarrollan a escala laboratorio y se sientan las bases para un futuro escalado. Se proponen y prueban diversas innovaciones tras un análisis del estado del arte, con objeto de aumentar su eficiencia y rentabilidad. Las innovaciones para el proceso de ablandamiento electroquímico incluyen el uso de un cátodo tridimensional, el diseño de un práctico reactor electroquímico y un proceso de electrólisis pareada. En cuanto a la técnica de desnitrificación electroquímica, la principal innovación es el uso de combinaciones de Bi y Sn, las cuales no se han probado nunca para este proceso. Se preparan y prueban tanto electrodos nanoparticulados Bi-Sn como electrodos masivos de una aleación eutéctica de Bi-Sn. Se busca un efecto sinérgico entre los metales que mejore las propiedades del material respecto a los metales puros, tanto en actividad catalítica como en selectividad para la formación de N2. Durante el desarrollo del proceso, se investigan los diversos parámetros operacionales con el fin de obtener las mayores eficiencias y los menores consumos energéticos posibles. El proceso desarrollado y optimizado resulta prometedor para el tratamiento de las aguas de rechazo EDR.

El cultivo de arroz es una de las actividades económicas más importantes en el distrito de San Pedro de Lloc, en la región de La Libertad Perú. En consecuencia, el uso intensivo de fertilizantes nitrogenados y el riego por inundación ocasiona contaminación de aguas subterráneas impactando negativamente en las reservas naturales y en la salud humana. Los nitratos presentes en estas aguas se reducen a nitritos al formar metahemoglobina y disminuye así la capacidad de oxigenación en la sangre, lo que se manifiesta por la coloración azulada de la piel y llegando al coma o la muerte de los niños expuestos. En este proyecto se diseñó y ejecutó un protocolo de monitoreo de agua subterráneas para esta zona. En los pozos seleccionados se tomó muestras para análisis de parámetros físicoquímicos y, en particular, contenido de nitratos, bajo metodologías estándar EPA o SM-AWWA. Las estaciones de muestreo fueron elegidas en zonas agrícolas, ganaderas y urbanas. El primer muestreo, abril 2007, se desarrolló durante la campaña principal de cultivo y el segundo muestreo, junio 2007, a mediados de las campañas complementaria y chica en el año 2007. Los análisis revelaron una concentración de nitratos inferior a los límites de calidad válidos en el país a la fecha de estudio, lo cual es una respuesta tranquilizadora pero puntual. El pH se encuentra en el rango establecido para su categoría. En cuanto a la conductividad, sólo un pozo da un valor de conductividad mayor al límite. En ningún caso, los cloruros sobrepasan los límites legales y, observándose concentraciones más altas en los pozos abandonados o cercanos al mar. Más del 90% de las estaciones de muestreo se encuentran en categoría de aguas muy duras, es decir, concentraciones superiores a 300 mg CaCO3/L. Un pozo en un área de actividad agrícola intensa presenta niveles de ortofosfato mayores durante el segundo muestreo, lo que muestra la relación directa actividad agrícola-calidad de agua. En cambio, en los pozos abandonados el contenido de este analito baja lo que podría ser por desuso de fertilizante o actividades agrícolas cercanas. En el caso de los metales, las concentraciones obtenidas de plomo, cadmio, hierro y cobre están por debajo de los límites establecidos.

La contaminación por nitratos de las aguas naturales es un problema que afecta a gran parte de zonas agrícolas y ganaderas. Para reducir los nitratos presentes en dichas aguas se han propuesto varias técnicas, la mejor de las cuales podría ser desde un punto de vista medioambiental la reducción catalítica de nitratos a nitrógeno. En este sentido, en esta tesis se ha utilizado la técnica antes nombrada para eliminar nitratos de aguas naturales utilizando un reactor en continuo. Para ello, se han optimizado las condiciones de reacción, tales como el pH, la temperatura, la velocidad de agitación, el tiempo de contacto, el flujo de hidrógeno y el tipo de reactor. Una vez fijadas las condiciones de reacción se ha optimizado la composición del catalizador y su forma de preparación. Se han estudiado diversas combinaciones de diferentes metales obteniendo los mejores resultados con una combinación Pd-Sn de relación 2. Se ha realizado un estudio sobre la influencia del soporte utilizado en la actividad del catalizador y tras realizar experimentos con distintos óxidos, carbones y zeolitas se ha obtenido la mejor actividad y selectividad a nitrógeno para el catalizador basado en alúmina o en un material mesoporoso como el material MCM-41. La preparación del catalizador se ha estudiado con el catalizador Sn/Pd soportado sobre alúmina obteniendo los mejores resultados al preparar el catalizador mediante una impregnación a volumen de poro añadiendo primero la sal de Sn y luego la sal de Pd y activando el catalizador a temperaturas inferiores a 200ºC. Se ha estudiado el tiempo de vida del catalizador obteniéndose que el catalizador es activo durante 17 días al usarlo en aguas naturales, siendo posible reutilizarlo tras regenerarlo lavándolo con agua destilada, ya que su desactivación está principalmente relacionada con la deposición de especies iónicas sobre la superficie del catalizador. No obstante, es imposible evitar en la reacción de reducción de nitratos la producción de amonio, por ello se han estudiado distintas opciones para eliminar este subproducto. Tras analizar éstas, se ha determinado que la mejor manera de eliminar el amonio del medio es por intercambio aniónico usando una zeolita natural (clinoptilolita). El catalizador Sn/Pd/Al2O3 se ha caracterizado mediante diferentes técnicas, antes y después de reacción, con el fin de determinar las fases activas del mismo, las propiedades texturales, el tamaño de partícula metálica y su dispersión. Los resultados obtenidos muestran que el catalizador es estable durante la reacción y no sufre modificaciones en su estructura ni en sus propiedades texturales. La comparación de los resultados obtenidos al estudiar la actividad del catalizador con los resultados obtenidos en su caracterización ha permitido determinar que inicialmente los nitratos son reducidos a nitritos, siendo posteriormente los nitritos reducidos a nitrógeno o amonio. / Franch Martí, C. (2011). ELIMINACIÓN CATALÍTICA DE NITRATOS EN CONTINUO EN AGUAS NATURALES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14118

Abstract Endive (Cichorium endivia L.) is a leafy vegetable mainly used in ready-to use salads. Nitrate accumulation, is a serious problem in this type of vegetables, because when ingested, nitrate has toxic effects in the human health. Solar radiation, nitrogen fertilization and temperature are some factors that affect nitrate concentration in leaves. 'Tipburn' , bolting and 'glassines' are some physiological disorders that appears in endives and impairs their marketable quality. 'Tipburn' is characterized by necrosis on the outside of leaves, and 'glassines' is associated with oil spots on leaves. In this thesis have been studied the influence of different environmental factors (temperature, relative humidity), nitrogen fertilization and cultivar in the nitrate accumulation, the incidence of physiological disorders and marketable production. Also, we studied the correlations between different parameters in order to know, with some of this, if the chlorophyll meters SPAD-502 and the colorimeter could be useful for estimating indirectly nitrate and nitrogen content in endives. Different experiments were realized using broad-leaved endive cultivars ('Cuartana', 'Natacha', 'Santel') that were cultivated in open-field and in greenhouse with different humidity levels in different seasons. Regarding nitrogen fertilization, the experiments were separated in two groups. In the first group the NH4+/NO3- ratio was modified, increasing the percentage of nitrogen applied in ammonium form (0, 5, 10, 20%). In the second, three nutrient solutions were applied. In these solutions, a part of the nitrates were replaced by chloride (0, 20, 40% of total nitrogen). Periodically, the chlorophyll content (extracted by acetone and measured with a chlorophyll meter SPAD-502), color parameters, nitrate concentration (reflectometry), total nitrogen (Kjeldahl) and phosphorus were determined. Also nitrate reductase activity was measured. At the end of each cycle the production and the incidence of physiological disorders were determined. Results showed that cv. 'Cuartana' was more resistant to 'tipburn'. The hotest cycles and greenhouse favored the incidence of 'tipburn', but increasing the relative humidity we achieved reduced it. Cv. 'Santel' presented the highest susceptibility to bolting in conditions of short photoperiod. 'Glassines' was favored by low relative humidity, and cv. 'Cuartana' was the most susceptible. Nitrate accumulation was higher in spring-summer cycles and in greenhouse. Applying a 10-20% of ammonium with the nutrient solution and replacing part of the nitrates by chloride, nitrate concentration in endive leaves was reduced, maintaining the quality of the plants. In the other hand, in our conditions, the chlorophyll meter SPAD-502 and the colorimeter wouldn't be useful for estimate indirectly the nitrate and nitrogen content in plants. / Resumen La escarola (Cichorium endivia L.) es una hortaliza aprovechable por sus hojas tanto de forma directa como en presentaciones de 'IV gama'. La acumulación de nitratos en este tipo de hortalizas es un factor a tener en cuenta en su cultivo, puesto que su ingesta tiene efectos perjudiciales en la salud humana y que se encuentra influenciada por factores como la fertilización nitrogenada, la radiación y la temperatura. El 'tipburn', la subida a flor prematura y la 'mancha translúcida' son tres de las fisiopatías que afectan a la calidad comercial de la escarola. El 'tipburn' se manifiesta como una desecación marginal de las hojas, mientras que la 'mancha translúcida' se presenta como manchas aceitosas en los limbos. En esta tesis doctoral se ha estudiado la influencia de diferentes factores ambientales (temperatura y humedad), de la fertilización nitrogenada y del cultivar empleado en la acumulación de nitratos, incidencia de fisiopatías y producción comercial en plantas de escarola. Por otro lado, se han establecido correlaciones entre los diferentes parámetros fisiológicos determinados con el fin de conocer, a través de algunas de ellas, si los medidores portátiles SPAD-502 y el colorímetro podrían emplearse para determinar de forma indirecta el contenido en nitratos y nitrógeno. Para ello se realizaron diferentes experimentos utilizando en todos ellos cultivares de escarola de hoja lisa ('Cuartana', 'Natacha', 'Santel') que fueron cultivados tanto al aire libre como bajo invernadero y bajo distintos niveles de humedad en diferentes ciclos de cultivo. Respecto de la fertilización, los experimentos se dividieron en dos bloques. En el primero de ellos se realizaron varios ensayos en los cuales se modificó la ratio NH4+/NO3-, variando el porcentaje de nitrógeno aportado en forma de amonio (0, 5, 10 y 20%). En el segundo bloque, se aportaron tres soluciones nutritivas, en las que parte de los nitratos se reemplazaron por iones cloruro representando un 0, 20 y 40% respecto del nitrógeno total. Periódicamente se determinó el contenido en clorofilas (extracción mediante acetona y medidor SPAD-502), color, concentración de nitratos (reflectometría), porcentaje de nitrógeno total (Kjeldahl) y fósforo, así como la actividad de la enzima nitrato-reductasa. Al final del ciclo se determinó la producción y la incidencia de fisiopatias. Los resultados mostraron que el cultivar 'Cuartana' resultó más resistente a la aparición de 'tipburn', cuya incidencia fue más severa en ciclos estivales y bajo invernadero, pero se consiguió disminuirla con incrementos de la humedad relativa. El cultivar 'Santel' presentó una mayor susceptibilidad a la subida a flor prematura, que afectó en mayor medida en condiciones de fotoperiodo corto, mientras que la 'mancha traslucida' se vio favorecida por las condiciones de humedad relativa más baja, siendo más susceptible el cultivar 'Cuartana'. La acumulación de nitratos fue superior en ciclos primaverales-estivales y bajo invernadero. Con el aporte de un 10-20% de amonio en la solución nutritiva y el reemplazo de parte de los nitratos por iones cloruro se redujo el contenido de nitratos de las hojas de escarola sin verse disminuida su calidad comercial. Por otro lado, en nuestras condiciones el medidor SPAD-502 así como el colorímetro no serían herramientas útiles para estimar de manera indirecta el contenido en nitratos y nitrógeno de la planta. / Resum L'escarola (Cichorium endivia L.) és una hortalissa aprofitable per les seues fulles, tant de forma directa, com en presentacions de 'IV gama'. L'acumulació de nitrats en aquest tipus d'hortalisses, és un factor a tenir en compte en el seu cultiu, ja que la seua ingesta té efectes perjudicials en la salut humana, i es trova influenciada per factors com la fertilització nitrogenada, la radiació i la temperatura. El 'tipburn', la floració prematura i la 'taca translúcida', són tres de les fisiopaties que afecten a la qualitat comercial de l'escarola. El 'tipburn' es manifesta com una dessecació marginal de les fulles, mentre que la 'taca translúcida' es presenta en forma de taques olioses als limbes. A aquesta tesi doctoral s'ha estudiat la influència de diferents factors ambiental, como la temperatura i la humitat relativa, així com de la fertilització nitrogenada i del cultivar emprat en l'acumulació de nitrats, incidència de fisiopaties i producció comercial en plantes d'escarola. Per altra banda, s'han establert correlacions entre els diferents paràmetres fisiològics determinats, amb l'objectiu de conèixer, mitjançant algunes d'elles, si els mesuradors portàtils de clorofil·la SPAD-502 i el colorímetre es podrien utilitzar per a determinar de forma indirecta el contingut en nitrats i nitrogen total. Per assolir aquestos objectius, es varen realitzar diferents experiments emprant en tots ells cultivars d'escarola de fulla llisa ('Cuartana', 'Natacha', 'Santel') que foren cultivats tant a l'aire lliure con a l'hivernacle, amb distints nivells d'humitat en diferents cicles de cultiu. Quan a la fertilització nitrogenada, els experiments es varen dividir en dos grups. En el primer d'ells es varen dur a terme diferents assaigs en els quals, es va modificar la ratio NH4+/NO3- variant el percentatge de nitrogen aplicat en forma d'amoni (0, 5, 10 y 20%). En el segon bloc, s'aportaren tres solucions nutritives, en les quals part dels nitrats van ser reemplaçats per ions clorur, representant un 0,20 y 40% respecte del nitrogen total. Periòdicament es va determinar el contingut en clorofil·les (mitjançant extracció amb acetona i amb el mesurador SPAD-502), el color, la concentració de nitrats (reflectometria), percentatge de nitrogen (Kjeldahl) i fòsfor, així com l'activitat de l'enzima nitrat-reductasa. A la fi de cada cicle de cultiu es va determinar la producció i la incidència de fisiopaties. Els resultats mostraren que el cultivar 'Cuartana' va ser més resistent a l'aparició de 'tipburn'. Fisiopatia que va aparèixer amb més intensitat en cicles estivals i en hivernacle, però que es va reduir amb increments de la humitat relativa. El cultivar 'Santel' presentà una major susceptibilitat a la floració prematura, que va afectar en major mesura en condiciones de fotoperíode curt. La 'taca translúcida' es va veure afavorida per les condicions d'humitat relativa més baixa, sent més susceptible el cultivar 'Cuartana'. L'acumulació de nitrats va ser superior en els cicles de primavera i estiu i en el cultiu a l'hivernacle. Amb l'aplicació d'un 10-20% d'amoni en la solució nutritiva i el reemplaçament de part dels nitrats per ions clorur, es va reduir el contingut de nitrats en les fulles d'escarola, sense veure un descens en la qualitat comercial. D' altra banda, en les nostres condiciones, el mesurador SPAD-502, així com el colorímetre, no serien unes eines útils per estimar de manera indirecta el contingut en nitrats i nitrogen de la planta. / Gromaz Roig, A. (2017). Escarola (Cichorium endivia L.): sistemas de manejo y ciclos como factores de la incidencia de fisiopatías y la acumulación de nitratos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/78295

El presente trabajo de tesis tiene como finalidad el estudio de la adsorción de los aniones nitrato y nitrito en soluciones acuosas empleando arcillas organofílicas como adsorbentes. Las arcillas organofílicas se obtuvieron mediante la sustitución de los cationes de cambio presentes en las arcillas precursoras por cationes amonio cuaternario, para ello se emplearon dos arcillas precursoras, una arcilla cálcica natural (FS) y la misma arcilla intercambiada con Na+ (CP) y dos cationes amonio hexadeciltrimetilamonio (HDTMA) y benciltrietilamonio (BTEA) con cantidades equivalentes a 1.5, 2.5 y 4.0 de capacidad de intercambio catiónico (C.E.C.) de la arcilla precursora. Para determinar las características estructurales, morfológicas y texturales de las arcillas precursoras y organofílicas se emplearon técnicas analíticas e instrumentales. Los difractogramas de rayos X (DRX) obtenidos mostraron una variación significativa en el espaciado basal d001 entre las arcillas precursoras y las arcillas organofílicas. Además, la presencia de los grupos –CH2 y C-N en los espectros FTIR confirmaron la presencia de los cationes amónicos en las arcillas organofílica. Este intercambio también fue evidenciado mediante la titulación Boehm y el análisis del punto de carga cero. Del análisis de sorción de N2 se observó una reducción del área superficial en las arcillas organofílicas. Considerando la capacidad de adsorción de las arcillas organofílicas para ambos aniones (nitrato y nitrito) se encontró el siguiente orden: CP-HDTMA-4.0 > CP-HDTMA-2.5 > FS-HDTMA- 4.0 > FS-HDTMA-2.5 > CP-HDTMA-1.5 > > FS-HDTMA-1.5 > CP-BTEA-4.0 > CP-BTEA-2.5 > FS-BTEA- 4.0 > FS-BTEA-2.5 > CP-BTEA-1.5 > FS-BTEA-1.5. La adsorción de nitrato y nitrito fue rápida en los primeros minutos logrando alcanzar el equilibrio entre los 8 - 15 min. El modelo cinético que presentó un mejor ajuste con los resultados experimentales de la adsorción de ambos aniones fue el de pseudo-segundo orden. Con respecto a las isotermas de adsorción de nitrato se encontró un mejor ajuste con los modelos de Redlich-Peterson y Langmuir, mientras que para la adsorción de nitrito, las isotermas se correlacionaron mejor con el modelo de Langmuir. Al evaluar los factores que influyen en la capacidad de adsorción de nitrato y nitrito se logró alcanzar la máxima adsorción a pH = 4 y con una cantidad de sal amónica equivalente a 4.0 C.E.C de la arcilla precursora, mientras que a pH = 10 y con una cantidad de sal amónica de 1.5 C.E.C se obtuvo una mínima adsorción. / The present thesis aimed to study the adsorption of nitrate and nitrite anions in aqueous solutions using organophilic clays as adsorbents. The organophilic clays were obtained by replacing the exchange cations present in the precursor clays with quaternary ammonium cations. For this purpose, two precursor clays were used, was the one natural calcium clay (FS) and the other was the same clay exchanged with Na+ (CP) and two ammonium cations, hexadecyltrimethylammonium (HDTMA) and benzyltriethylammonium (BTEA) with amounts equivalent to 1.5, 2.5 and 4.0 cation exchange capacity (C.E.C) of the precursor clay. In order to determine the structural, morphological and textural characteristics of the precursor clays and the organophilic clays, instrumental and analytical techniques were used. The obtained X-ray diffractograms (XRD) showed a significant variation in the basal spacing d001 between the precursor clays and the organophilic clays. In addition, the presence of the -CH2 and C-N groups in the FTIR spectra confirmed the presence of the ammonium cations in the organophilic clays. This exchange was also evidenced by the Boehm titration and the zero charge point analysis. From the N2 sorption analysis, a reduction of the surface area was observed. Considering the adsorption capacity of the organophilic clays for both anions, the following order was found: CP-HDTMA-4.0 > CP-HDTMA-2.5 > FS-HDTMA-4.0, FS-HDTMA-2.5 > CPHDTMA- 1.5 > FS-HDTMA-1.5 > CP-BTEA-4.0 > CP-BTEA-2.5 > FS-BTEA-4.0 > FS-BTEA-2.5 > CPBTEA- 1.5 > FS-BTEA-1.5. The adsorption of nitrate and nitrite was fast in the first few minutes, reaching equilibrium at 8 - 15 min. The kinetic model that presented a better fit with the experimental results of the adsorption of both anions was pseudo-second order. With respect to the nitrate adsorption isotherms, a better fit was found with the Redlich-Peterson and Langmuir models, while for the nitrite adsorption, the isotherms were better correlated with the Langmuir model. When evaluating the factors that influence the adsorption capacity of nitrate and nitrite, it was possible to reach the maximum adsorption at pH = 4 and with an amount of ammonium salt equivalent to 4.0 C.E.C of the precursor clay, while at pH = 10 and with an amount of ammonium salt of 1.5 C.E.C a minimum adsorption was obtained. / Tesis