O objetivo do trabalho foi avaliar comparativamente o efeito do midazolam 7,5 mg administrado por via oral e da sedação consciente empregando óxido nitroso associado ao oxigênio a 50% em pacientes submetidos à extração de terceiros molares inferiores na alteração do nível de ansiedade do paciente por meio da dosagem de cortisol salivar, no nível de saturação de oxigênio, na frequência cardíaca e na pressão arterial, na produção de amnésia anterógrada, além de avaliar as Escalas de Ansiedade Dental de Corah (DAS), Escala Visual Análoga para Ansiedade (VAS), Escala Verbal de Ansiedade e Inventário de Spielberger (STAI) na detecção de ansiedade dental. Realizou-se estudo split-mouth, no qual vinte e oito pacientes do gênero masculino foram submetidos à extração de terceiros molares inferiores sob anestesia local e sedação com midazolam e óxido nitroso associado ao oxigênio. Foram obtidos dados objetivos (dosagem de cortisol salivar, saturação de oxigênio, frequência cardíaca e pressão arterial) e subjetivos (Escala de Ansiedade Odontológica de Corah, Inventário de Ansiedade Traço-Estado, Escala Visual Análoga de Ansiedade e Escala Verbal de Ansiedade). Os resultados evidenciaram que os dois métodos de sedação empregados produziram efeitos benéficos e foram seguros na redução da ansiedade pré-operatória sem apresentar efeitos cardiovasculares ou respiratórios siginificantes, e que o midazolam 7,5 mg administrado por via oral foi mais eficaz na redução do cortisol salivar. Considerando as escalas de avaliação de ansiedade empregadas, constatou-se que a Escala de Ansiedade Dental de Corah mostrou ser a mais indicada para se avaliar ansiedade dental. / The study objective was to comparatively assess the effect of midazolam 7.5mg P.O. and conscious sedation with Nitrous oxide associated with oxygen at 50% in patients undergoing lower third molar extractions on the change in the anxiety level of patients by means of salivary cortisol dosage, on oxygen saturation level, on heart rate, on blood pressure, and on production of anterograde amnesia, as well as to assess the Corah\'s Dental Anxiety Scale (DAS), Anxiety Visual Analogue Scale (VAS), Anxiety Verbal Scale and Spilberger State-trait Anxiety Inventory (STAI) for the detection of dental anxiety. It was carried out a split-mouth study, in which twenty-eight male patients underwent lower third molar extraction under local anesthesia and sedation with midazolam and nitrous oxide associated with oxygen. Objective (salivary cortisol dosage, oxygen saturation, heart rate and blood pressure) and subjective (Corah\'s Dental Anxiety Scale, Spilberger State-trait Anxiety Inventory, Anxiety Visual Analogue Scale, and Verbal Anxiety Scale) data have been obtained. The results showed that both sedation methods used produced beneficial effects and were safe in reducing pre-operatory anxiety, showing no significant cardiovascular or respiratory effects, and midazolam 7.5 mg P.O. was more effective in reducing the salivary cortisol. Regarding the anxiety scales employed, it was found that the Corah\'s Dental Anxiety Scale was more indicated to assess dental anxiety.

O café é uma das principais culturas exploradas no Brasil, e está entre as mais importantes commodities agrícolas de exportação. A demanda por produtos agrícolas sustentáveis é cada vez maior, questão especialmente importante para a competitividade dos produtos de exportação. Portanto, conhecer os impactos das emissões de gases do efeito estufa (GEE) é fundamental para qualquer cultura agrícola, assim como estudar o seu manejo para detectar alternativas mitigadoras. O objetivo deste estudo foi determinar o estoque de carbono no solo e o fluxo de gases de feito estufa no cultivo do café. Para tal foram avaliados o estoque de carbono do solo devido à conversão do uso da terra sob vegetação de Cerrado para a cultura do café; o uso de corretivo agrícola e sua influencia no fluxo de CO2, assim como a influência do uso de fertilizantes nitrogenados na emissão de N2O. O carbono (C) do solo foi determinado para o solo original de cerrado (controle) e em áreas convertidas há 37, 15 e 8 anos, além de duas áreas que receberam adição 22.684 e 16.845 kg ha-1de composto orgânico em 2006 (CRI) e 2010 (CRII), respectivamente. O estoque de C no solo foi maior na área Café 37 (91,34 Mg C ha-1) e o menor para o Cerrado (66,87 Mg C ha-1) a 0-30cm. As áreas com Café 15, 8 anos, CRI e CRII não apresentaram diferença entre si, com estoque de carbono no solo de 85,21, 85,75, 73,29 e 76,95, Mg C ha-1 respectivamente. Após a conversão do solo para a produção de café, há um aumento considerável no estoque de C, porém ao longo do tempo este valor tende a decrescer, provavelmente por conta de práticas de manejo. O nitrogênio (N) é o nutriente exigido em grande quantidade pela cultura do café e é apontado dentre os fertilizantes que mais contribuem com a emissão de GEE na agricultura. A fim de se conhecer o fluxo de emissão das diferentes alternativas de adubação nitrogenada, avaliou-se o nitrato de cálcio (NC), nitrato de amônio (NA), ureia (UR) e ureia-NBPT (NBPT®), para dose única (100 kg ha-1) e parcelada (2 x 50 kg ha-1). A ureia em dose única foi a fonte de maior emissão (125,12 mg N-N2O m-2) e o nitrato de cálcio parcelado foi a de menor (1,93mg N-N2O m-2). O uso da calagem é essencial para corrigir a fertilidade de solos ácidos, como é o caso da maioria dos solos de cerrado. A calagem é uma importante fonte emissora de CO2 na atividade agrícola. Para se conhecer o fluxo de emissão da calagem, avaliou-se uma área com calcário recém aplicado e outra área após 5 anos da calagem. Os fluxos acumulados foram de 64,7 e 58,7 g de C-CO2 m-2, respectivamente. A área que recebeu calcário recentemente obteve maior emissão por efeitos indiretos. Buscando atender a exigências de sustentabilidade avaliou-se a emissão do sistema de produção por cada saca de café (60 kg). Para tal foram utilizados dados de combustível, fertilizantes nitrogenados, adubo orgânico, calcário e eletricidade. A fazenda emitiu um total de 2.698 t CO2 equivalente de GEE durante dois anos agrícolas. A fonte que mais contribuiu foi o uso óleo diesel (1.407 t CO2eq) e a menor foi a eletricidade (41 t CO2eq). Para produzir uma saca de café foram emitidos 0,68 kg de CO2eq kg-1 de café. / The coffee is one of the main crops grown in Brazil, and is its most important agricultural export commodities. The demand for sustainable agricultural products is increasing, especially important issue for the competitiveness of export products. Therefore, knowing the impacts of emissions of greenhouse gases (GHG) is critical for any crop, as well as studying their management to detect mitigation alternatives. The aim of this study was to determine the soil carbon stock and flow of greenhouse gases made in the cultivation of coffee. The studies comprised the evaluation of the conversion of land use Cerrado vegetation for coffee, use of liming and its influence on the flux of CO2, as well as the influence of the use of nitrogen fertilizers on N2O emission. Carbon (C) of the soil was determined for the original Cerrado soil (control) and in areas converted for 37, 15 and 8 years, and also two areas who received addition of 22.684 e 16.845 kg ha-1 organic compound in 2006 and 2010, respectively. The highest levels of carbon were to coffee 37 to 0-5 cm in Li, and the layers 5-10, 10-20 cm in Eli C stocks in the soil was higher in the coffee 37 (91.34 Mg C ha-1) and the lowest for the Cerrado (66.87 Mg C ha-1) at 0-30cm. Areas with coffee 15, 8, and CRI CRII did not differ among themselves, with soil carbon stock of 85.21, 85.75, 73.29 and 76.95 Mg C ha-1, respectively. After the conversion of land for coffee production, there is a considerable increase in the stock of C, but over time this value tends to decrease, probably due to management practices. Nitrogen (N) is the nutrient required in large quantity by the coffee culture and is named among the fertilizers that contribute most to GHG emissions in agriculture. In order to meet the emission flux of alternative nitrogen fertilization was evaluated calcium nitrate (CN), ammonium nitrate (AN), urea (UR) and urea NBPT (NBPT®), full dose (100 kg ha-1) and split dose (2 x 50 kg ha-1). Urea full dose was increased emission source (125.12 mg N2O-N m-2) and calcium nitrate was less parceled (1.93 mg N2O-N m-2). The use of lime is essential to correct the fertility of acid soils, a situation typical of most Cerrado soils. Liming is an important emission source of CO2 in agricultural activity. To know the flow of issuance of liming, evaluated a limestone area with freshly applied and another 5 years after liming. The accumulated flows were 64.7 and 58.7 g CO2-C m-2, respectively. The area was limed recently gained greater flow issue. Seeking to meet the requirements of sustainability evaluated the issue of the production system for every bag of coffee (60 kg). For such data were used fuel, nitrogen fertilizer, organic fertilizer, limestone and electricity. For such data were used fuel, nitrogen fertilizer, organic fertilizer, limestone and electricity. The farm issued a total of 2.698 t of CO2 equivalent GHG during a two crop years. The source that contributed most was the use of diesel (1.407 t CO2eq) and the lowest was electricity (41 t CO2eq). To produce a bag of coffee were issued 0.68 kg CO2eq kg-1 coffee.

Cette thèse porte sur la mesure du protoxyde d'azote (N2O) à partir de capteurs spatiaux. Dans un premier temps, nous avons étudié les processus d'émissions et de transport de N2O depuis l'Asie jusqu'au bassin méditerranéen. Pour cette étude, nous avons utilisé des sorties du modèle de chimie-transport LMDz-Or-INCA ansi que des profils de N2O estimés à partir d'observations du capteur spatial TANSO-FTS (Thermal And Near infrared Sensor for carbon Observation Fourier Transform Spectrometer) de la plateforme GOSAT (Greenhouses gases Observing SATellite). Ensuite, nous avons mis en place un système de restitution des profils troposphériques de N2O à partir des mesures du capteur spatial infrarouge IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer) des plateformes MetOp. Ce système a ensuite été validé en utilisant les mesures in-situ des campagnes aéroportées HIPPO (High performance Instrumented airborne platform for environmental research Pole-to-Pole Observations). Enfin, nous avons étudié l'apport théorique du capteur IASI-NG (IASI-New Generation) par rapport à IASI pour la mesure du N2O troposphérique. / This thesis focuses on the measurement of nitrous oxide (N2O) from space sensors. Firstly, we studied the transport and emission processes of N2O from Asia to the Mediterranean Basin (MB). For this study, we used N2O profiles over the period 2010-2013 retrieved from TANSO-FTS (Thermal And Near infrared Sensor for carbon Observation Fourier Transform Spectrometer) observations onboard the platform GOSAT (Greenhouses gases Observing SATellite) . We also used outputs of the chemistry-transport model LMDz-Or-INCA over the same period. Secondly, we built an algorithm to retrieve N2O profiles using observations from IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer) onboard the MetOp platforms. This algorithm was validated by comparing the retrieved profiles with in-situ measurements from HIPPO (High performance Instrumented airborne platform for environmental research Pole-to-Pole Observations) airborne campaigns. Finally, we performed a theoretical intercomparison between IASI-NG (IASI-New Generation) and IASI concerning the tropospheric N2O measurements.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-18T16:28:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T16:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O óxido nitroso (N2O) é um dos principais gases do efeito estufa e a principal fonte de óxido nítrico na estratosfera, contribuindo de forma indireta para o consumo do ozônio estratosférico. O tratamento de esgotos é uma fonte antrópica de N2O, cuja contribuição é quantitativamente considerada de menor relevância, entretanto, pouco se sabe sobre a real contribuição dessas emissões em virtude da grande variabilidade reportada nos fatores de emissão (FEs), balizados na carga de nitrogênio total (NT) afluente, tanto oriundo de estudos realizados em escala real quanto laboratorial. As diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários nacionais de gases do efeito estufa propõem como FE 3,2 (2-8) g N2O pessoa-1 ano-1 para o caso de Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. O objetivo do presente estudo foi avaliar a relação entre alguns parâmetros operacionais, tais como concentração de NT afluente à ETE (especialmente NH4+), demanda química de oxigênio (DQO) e concentração de oxigênio dissolvido (OD), com as emissões de N2O do tanque de aeração de uma ETE localizada na região metropolitana do Rio de Janeiro. O processo de tratamento de esgotos empregado é o sistema de lodos ativados convencional com aeração realizada de forma diferenciada por zonas. As emissões de N2O foram determinadas mensalmente, sempre na parte da manhã, no período de janeiro a junho de 2010 ao longo das seis zonas dos quatro tanques de aeração que a ETE possui em funcionamento. A média das emissões de N2O determinada durante o período de estudo foi 1,11 kg N dia-1, o que corresponde a 0,02% da carga de NT afluente. As emissões de N2O foram menores no período de verão do que no inverno e positivamente correlacionadas (r = 0,90; n = 6; P < 0,01) com as concentrações de NH4+ afluente à ETE. Em relação às concentrações de DQO e OD, as maiores emissões de N2O ocorreram em regiões de baixas concentrações de DQO e concentrações de OD superiores a 2,0 mg L-1, sendo a maior emissão média de N2O determinada em OD próximo a 3,0 mg L-1. A redução da carga orgânica ao longo das zonas e o aumento gradual da concentração de OD contribuem de forma direta para as maiores emissões de N2O, em razão da maior disponibilidade de OD para ambas as reações de oxidação da matéria orgânica e nitrificação e, consequentemente, maior produção e emissão de N2O. As eficiências de remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), DQO e NT foram 97%, 93% e 80%, respectivamente. O FE médio, balizado na população atendida, foi 2,5 vezes menor do que o proposto pelas diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários de emissões de N2O em ETEs com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. Portanto, os resultados sugerem que o processo de lodos ativados convencional empregado na ETE de estudo é bastante eficiente na remoção da carga orgânica e NT e, além disso, no que tange as menores emissões de N2O quando comparado a outros sistemas empregados nas ETEs estudadas no Brasil e em estudos desenvolvidos no exterior. Sugere-se que tal eficiência esteja relacionada à utilização de aeração suficiente e diferenciada por zonas, que proporciona condições favoráveis aos processos microbiológicos de oxidação da matéria orgânica e aos processos de nitrificação completos, mesmo nas condições de elevadas concentrações de DBO, DQO e de NT (especialmente NH4+), como observado no período de inverno. / Nitrous oxide (N2O) is a major greenhouse gas and the main source of nitric oxide in the stratosphere, contributing indirectly to consumption of the stratospheric ozone. Wastewater treatment is an anthropogenic source of N2O, whose contribution is considered to be quantitatively of minor importance. However, little is known about the actual contribution of these emissions due to the wide variability reported in the emission factors (EFs), based on amount of N2O emitted relative to the influent total nitrogen (TN) load, both from full-scale and laboratory-scale studies. The 2006 guidelines of the Intergovernmental Panel on Climate Change for national inventories of greenhouse gases as proposed EF 3.2 (2-8) g N2O person-1 yr-1 for the case of advanced centralized wastewater treatment plants (WWTPs) with controlled nitrification and denitrification steps. The aim of this study was to evaluate the relationship between some operational parameters, such as TN concentration (especially NH4+), chemical oxygen demand (COD) and dissolved oxygen (DO) concentrations, on N2O emissions from the aeration tank of a WWTP located in the metropolitan region of Rio de Janeiro, Southeast Brazil. The wastewater treatment employed is conventional activated sludge process with a differentiated aeration system. The entire aeration system consists of four adjacent aeration tanks with six zones each. N2O emissions were measured monthly in the period from January to June 2010, always in the morning, over the six zones of the four aeration tanks. The average N2O emission was 1.11 kg N day-1 corresponding to 0.02% of the influent TN load. N2O emissions were lower in summer than winter and were positively related (r = 0.90; n = 6; P < 0.01) with influent NH4+ concentrations. Regarding the COD and DO concentrations, the highest N2O emissions occurred in regions of low concentrations of COD and DO concentrations above 2.0 mg L-1, with the highest average emission of N2O in DO concentration close to 3.0 mg L-1. The reduction of the organic load along the zones and gradually increase the DO concentration, contributes directly to higher N2O emissions, due to the greater availability of DO for both the oxidation of organic matter and nitrification, and consequently higher production and emission of N2O. The removal efficiencies of biological oxygen demand (BOD), COD and TN were 97%, 93% and 80%, respectively. The average EF calculated from population served was 2.5 lower than that proposed by the IPCC for N2O emission inventories in WWTPs with controlled processes of nitrification and denitrification. Therefore, the results suggest that the process employed in the WWTP study is very efficient in removing the organic load and TN, and in addition, with smaller N2O emissions when compared to other systems studied in Brazil and those available in literature. It is suggested that this efficiency is related to the use of aeration sufficiently to promote conditions favorable for the microbial oxidation of organic matter and complete nitrification, even under conditions of high BOD, COD and TN concentrations (especially NH4+), as observed during winter.

A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.

The solid product of pyrolysis, called \"biochar\" (BC) in the context of improving soil properties as part of agronomic or environmental management, also got into focus as a climate mitigation strategy. The researcher investigated the effects of BC on soil attributes, nitrogen (N) use and GHG emissions. In Chapter 1 the origin of BC was commented. In Chapter 2, BC from sugarcane straw was characterized, and its priming on native SC was evaluated with the treatments: (T1) Soil; (T2) BC; (T3) Soil + BC 10 Mg ha-1; (T4) Soil + BC 20 Mg ha-1; and (T5) Soil + BC 50 Mg ha-1. In Chapter 3, it was evaluated the combination of BC, filter cake (F) and vinasse (V), in relation to soil attributes and carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions. The treatments were: (T1) Soil + FC + V; (T2) Soil + FC + V + BC 10 Mg ha-1; (T3) Soil + FC + V + BC 20 Mg ha-1; and (T4) Soil + FC + V + BC 50 Mg ha-1. In Chapter 4, the nitrogen (N) use efficiency was investigated in a pot trial under wheat using NH4[15N]O3 and rates of BC, with the treatments: (T1) Soil, with N, no BC; (T2) Soil, with N, BC 10 Mg ha-1; (T3) Soil, with N, BC 20 Mg ha-1; and (T4) Soil, with N, BC 50 Mg ha-1. BC had C and N contents higher compared to the feedstock. Total K, Mg and P also increased. The lowest CO2 fluxes were for BC, and CO2 from soil and soil + BC did not differ. The highest CO2 - C4 was in the first day, and there were no differences in the CO2 - C3. The BC presents characteristics to improve soil attributes. BC stability is an opportunity to reduce CO2 emissions. In Chapter 3, soil pH, P and base contents increased and Al3+ decreased with BC to sandy soil. Impacts of BC on the CEC were higher in sandy soil. Mineral N decreased with BC. Cumulative CO2 in T1 were higher in sandy and clayey soils than the control. T2 and T3 in sandy soil increased CO2 emissions, but T4 did not differ from T1. BC reduced N2O emissions from sandy and clayey soils relative to T1. BC with FC and V affected pH, CEC, P and base contents. However, those effects were higher in sandy soil. The BC supressed N2O from V and FC. In Chapter 4, BC decreased N2O from N fertilization compared to only N fertilizer. T4 had higher tillering and grain yield. Also, T2 to T4 had higher 100-grain weight and shoot. T3 and T4 had the highest N in grains. The application of BC to soil improves N availability and use efficiency, enhances grain yields and reduces N2O from N fertilization. This study opened encouraging perspectives to the evaluation of sugarcane straw BC to improve soil quality and mitigate GHG emissions. / O produto sólido da pirólise, denominado \"biochar\" (BC) no contexto da melhoria nos atributos do solo como parte do manejo agrícola e ambiental, também tem se destacado na mitigação das mudanças climáticas. O pesquisador investigou os efeitos do BC nos atributos do solo, uso do nitrogênio (N) e emissões de GEE. No Cap. 1 comentou-se a origem do BC. No Cap. 2, caracterizou-se o BC de palha de cana-de-açúcar e avaliou-se o potencial de decomposição do C do solo, com os tratamentos: (T1) Solo; (T2) BC; (T3) Solo + BC 10 Mg ha-1; (T4) Solo + BC 20 Mg ha-1 (T4); e (T5) Solo + BC 50 Mg ha-1. No Cap. 3, avaliou-se a combinação BC, torta de filtro (TF) e vinhaça (V) em atributos do solo e fluxos de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) nos tratamentos: (T1) Solo + TF + V; (T2) Solo + TF + V + BC 10 Mg ha-1; (T3) Solo + TF + V + BC 20 Mg ha-1; e (T4) Solo + TF + V + BC 50 Mg ha-1. No Cap. 4 investigou-se a eficiência de uso do N num experimento em vasos com trigo usando NH4 [15N]O3 e doses de BC, com os tratamentos: (T1) Solo, com N, sem BC; (T2) Solo, com N, BC 10 Mg ha-1; (T3) Solo, com N, BC 20 Mg ha-1; e (T4) Solo, com N, BC 50 Mg ha-1. Os teores de C e N do BC foram maiores comparado à biomassa. K, Mg e P totais também aumentaram. Os menores fluxos de CO2 foram do BC. O CO2 do solo e solo + BC não diferiram. Observou-se maior CO2 - C4 no primeiro dia de incubação, porém sem diferenças no CO2 - C3. O BC apresenta características para melhorar atributos do solo e reduzir as emissões de CO2. No Cap. 3, pH, P e bases aumentaram e o Al3+ diminuíu com o BC. Os impactos do BC na CTC foram maiores em solo arenoso. O N mineral diminuíu com o BC. O CO2 acumulado no T1 foi maior nos solos arenoso e argiloso comparado ao controle. O T2 e T3 aumentaram o CO2 acumulado do arenoso relativo ao T1, enquanto T4 e T1 não diferiram. O BC reduziu as emissões de N2O pelos solos arenoso e argiloso comparado ao T1. O BC combinado à TF e V afetaram pH, CTC, P e bases do solo arenoso. O BC suprimiu o N2O de solos com V e TF. No Cap. 4, o BC diminuíu as emissões de N2O comparado ao fertilizante N apenas. T4 teve rendimento de grãos superior ao T1. T2 a T4 apresentaram maior peso de 100 grãos e biomassa aérea. T3 e T4 tiveram maior N em grãos. O BC melhora o uso do N, a produção de grãos e reduz o N2O de fertilizante N, abrindo perspectivas para a avaliação do BC de palha de cana-de-açúcar na melhoria da qualidade do solo e mitigar das emissões de GEE.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila_texto.pdf: 1440192 bytes, checksum: 020e7fe3fc653232ee8db5ae1340c1fb (MD5) Previous issue date: 2011-07-23 / Agriculture is one of the major contributors for the emission of greenhouse gases (GHG), being directly related to global warming. Soil and fertilizer management is the agricultural activity that contributes most to emissions. Considering that the western region of Paraná state has a history of land application of swine wastewater (ARS) for crop fertilization, and that studies of GHG emissions from this activity are scarce in our country, the objective of this research is to quantify the carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emission from ARS and mineral fertilizer (AD) application in soybean culture. The experiment was conducted in drainage lysimeters at the Experimental Center of Agricultural Engineering from Western Paraná State University (UNIOESTE). The static chamber method was used to capture the gases, and CO2 emission was measured by the alkaline method at soybean cycle. At the time of the gas collections, temperature and moisture analyses were performed in all plots. Gas analyses were by gas chromatography, and the alkaline CO2 was quantified by titration method. The experiment was arranged in a 4x2 factorial randomized blocks with three replications. The factors evaluated were ARS at doses of 0, 100, 200 or 300 m³ ha-1, and AD levels absence (A) and presence (P). Interactions between SW and SF factors were tested and performed by ANOVA for statistical analysis of GHG, C-equivalent and alkaline CO2 emission. The significant results were compared by Tukey test at 5% significance level. For the correlations, treatments were tested. The CO2 efflux was significant (p-value < 0.05) mainly for the factor ARS, as the N2O one in most sample days. Treatments with 0 m3 ha-1 showed the lowest effluxes and the largest were recorded in treatments with the highest level of ARS (300P and 300A). For both gases, there was no differentiation on the effluxes in D125 and D128 between treatments. This is due to soybean plants decomposition, which provides carbon (C) and nitrogen (N) for micro-organisms. There was interaction (p-value> 0.05) between AD and ARS in D1 for CH4 influx, and AD were significant at D125, in which the CH4 efflux was higher in AD presence. The presence of large amount of N in the ARS does not seem to affect the soil methanotrophic community. The GEE C-equivalent emission was affected by AD and by ARS, with interaction between the factors. There was no significant difference in accumulated CO2 efflux through the alkaline method. The ARS N was probably percolated to deeper soil areas, not affecting the decomposition rate of oat straw. No correlation has been established between the alkaline and chromatographic methods for CO2 efflux recording. It is concluded with this work that ARS land spread is a key factor for the soil GEE increased emissions and that the global warming potential increases with ARS dose applied. / O desenvolvimento do setor agropecuário está diretamente relacionado ao aquecimento global e é grande contribuinte na emissão de gases de efeito estufa (GEE). As atividades agrícolas que mais contribuem para essas emissões são o manejo do solo e o uso de fertilizantes. Sabendo que a região oeste do Paraná possui histórico de aplicação de água residuária da suinocultura (ARS) no solo, aplicada para a fertilização de grandes culturas, e que estudos sobre a emissão de GEE, a partir dessa atividade, são escassos no país, objetivou-se com este trabalho quantificar a emissão de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), oriundos da aplicação de ARS e fertilizante mineral (AD) na cultura da soja. O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola NEEA da UNIOESTE em LATOSSOLO com histórico de cinco anos de aplicação de ARS. A captura dos gases se deu pelo método da câmara estática e a emissão de CO2 foi quantificada pelo método alcalino no ciclo da soja. Juntamente com a coleta dos gases, foram registradas a temperatura e a umidade do solo em todas as parcelas em estudo. As análises dos gases foram feitas por cromatografia gasosa e o CO2 do método alcalino foi quantificado por titulometria. O experimento foi em arranjo fatorial 4 x 2 em blocos ao acaso com 3 repetições. Os fatores avaliados foram ARS nos níveis 0, 100, 200 ou 300 m³ ha-1, e AD nos níveis ausência (A) e presença (P). Para a análise estatística da emissão de GEE, C-equivalente e CO2 por captura alcalina testou-se a interação entre os fatores por meio da ANOVA. Os resultados significativos foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de significância. Para as correlações testaram-se os diferentes tratamentos. O efluxo de CO2 foi significativo (p-value<0,05) principalmente para o fator ARS, assim como de N2O na maioria dos dias amostrados, em que os tratamentos com 0 m3 ha-1 de ARS demonstraram os menores efluxos. Os maiores efluxos foram registrados nos tratamentos com o maior nível de ARS (300A e 300P). Para ambos os gases, não houve diferenciação do efluxo entre os tratamentos em D125 e D128. Tal fato é devido à decomposição das plantas de soja, que fornece carbono (C) e nitrogênio (N) aos microrganismos. Houve interação (p-value>0,05) entre AD e ARS em D1 para os fluxos de CH4; em D125 foram significativos para AD, em que o fluxo de CH4 foi maior na presença de AD. A presença de grande quantidade de N presente na ARS parece não afetar a comunidade metanotrófica do solo. A emissão de GEE em C-equivalente foi afetada tanto pela fertilização mineral quanto pela aplicação de ARS, apresentando interação entre os fatores. Não houve diferença significativa para a emissão de CO2 acumulado por meio do método alcalino. O N presente na ARS, provavelmente, foi percolado para zonas mais profundas do solo, não afetando as taxas de decomposição da palha de aveia. Não foi estabelecida correlação entre os métodos alcalino e cromatográfico para registro da emissão de CO2. Concluiu-se neste trabalho que a aplicação da ARS é um fator chave para o aumento da emissão de GEE pelo solo e que o potencial de aquecimento global é maior quando se aplica ARS no solo.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Priscila_texto.pdf: 1440192 bytes, checksum: 020e7fe3fc653232ee8db5ae1340c1fb (MD5) Previous issue date: 2011-07-23 / Agriculture is one of the major contributors for the emission of greenhouse gases (GHG), being directly related to global warming. Soil and fertilizer management is the agricultural activity that contributes most to emissions. Considering that the western region of Paraná state has a history of land application of swine wastewater (ARS) for crop fertilization, and that studies of GHG emissions from this activity are scarce in our country, the objective of this research is to quantify the carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emission from ARS and mineral fertilizer (AD) application in soybean culture. The experiment was conducted in drainage lysimeters at the Experimental Center of Agricultural Engineering from Western Paraná State University (UNIOESTE). The static chamber method was used to capture the gases, and CO2 emission was measured by the alkaline method at soybean cycle. At the time of the gas collections, temperature and moisture analyses were performed in all plots. Gas analyses were by gas chromatography, and the alkaline CO2 was quantified by titration method. The experiment was arranged in a 4x2 factorial randomized blocks with three replications. The factors evaluated were ARS at doses of 0, 100, 200 or 300 m³ ha-1, and AD levels absence (A) and presence (P). Interactions between SW and SF factors were tested and performed by ANOVA for statistical analysis of GHG, C-equivalent and alkaline CO2 emission. The significant results were compared by Tukey test at 5% significance level. For the correlations, treatments were tested. The CO2 efflux was significant (p-value < 0.05) mainly for the factor ARS, as the N2O one in most sample days. Treatments with 0 m3 ha-1 showed the lowest effluxes and the largest were recorded in treatments with the highest level of ARS (300P and 300A). For both gases, there was no differentiation on the effluxes in D125 and D128 between treatments. This is due to soybean plants decomposition, which provides carbon (C) and nitrogen (N) for micro-organisms. There was interaction (p-value> 0.05) between AD and ARS in D1 for CH4 influx, and AD were significant at D125, in which the CH4 efflux was higher in AD presence. The presence of large amount of N in the ARS does not seem to affect the soil methanotrophic community. The GEE C-equivalent emission was affected by AD and by ARS, with interaction between the factors. There was no significant difference in accumulated CO2 efflux through the alkaline method. The ARS N was probably percolated to deeper soil areas, not affecting the decomposition rate of oat straw. No correlation has been established between the alkaline and chromatographic methods for CO2 efflux recording. It is concluded with this work that ARS land spread is a key factor for the soil GEE increased emissions and that the global warming potential increases with ARS dose applied. / O desenvolvimento do setor agropecuário está diretamente relacionado ao aquecimento global e é grande contribuinte na emissão de gases de efeito estufa (GEE). As atividades agrícolas que mais contribuem para essas emissões são o manejo do solo e o uso de fertilizantes. Sabendo que a região oeste do Paraná possui histórico de aplicação de água residuária da suinocultura (ARS) no solo, aplicada para a fertilização de grandes culturas, e que estudos sobre a emissão de GEE, a partir dessa atividade, são escassos no país, objetivou-se com este trabalho quantificar a emissão de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O), oriundos da aplicação de ARS e fertilizante mineral (AD) na cultura da soja. O experimento foi conduzido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola NEEA da UNIOESTE em LATOSSOLO com histórico de cinco anos de aplicação de ARS. A captura dos gases se deu pelo método da câmara estática e a emissão de CO2 foi quantificada pelo método alcalino no ciclo da soja. Juntamente com a coleta dos gases, foram registradas a temperatura e a umidade do solo em todas as parcelas em estudo. As análises dos gases foram feitas por cromatografia gasosa e o CO2 do método alcalino foi quantificado por titulometria. O experimento foi em arranjo fatorial 4 x 2 em blocos ao acaso com 3 repetições. Os fatores avaliados foram ARS nos níveis 0, 100, 200 ou 300 m³ ha-1, e AD nos níveis ausência (A) e presença (P). Para a análise estatística da emissão de GEE, C-equivalente e CO2 por captura alcalina testou-se a interação entre os fatores por meio da ANOVA. Os resultados significativos foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de significância. Para as correlações testaram-se os diferentes tratamentos. O efluxo de CO2 foi significativo (p-value<0,05) principalmente para o fator ARS, assim como de N2O na maioria dos dias amostrados, em que os tratamentos com 0 m3 ha-1 de ARS demonstraram os menores efluxos. Os maiores efluxos foram registrados nos tratamentos com o maior nível de ARS (300A e 300P). Para ambos os gases, não houve diferenciação do efluxo entre os tratamentos em D125 e D128. Tal fato é devido à decomposição das plantas de soja, que fornece carbono (C) e nitrogênio (N) aos microrganismos. Houve interação (p-value>0,05) entre AD e ARS em D1 para os fluxos de CH4; em D125 foram significativos para AD, em que o fluxo de CH4 foi maior na presença de AD. A presença de grande quantidade de N presente na ARS parece não afetar a comunidade metanotrófica do solo. A emissão de GEE em C-equivalente foi afetada tanto pela fertilização mineral quanto pela aplicação de ARS, apresentando interação entre os fatores. Não houve diferença significativa para a emissão de CO2 acumulado por meio do método alcalino. O N presente na ARS, provavelmente, foi percolado para zonas mais profundas do solo, não afetando as taxas de decomposição da palha de aveia. Não foi estabelecida correlação entre os métodos alcalino e cromatográfico para registro da emissão de CO2. Concluiu-se neste trabalho que a aplicação da ARS é um fator chave para o aumento da emissão de GEE pelo solo e que o potencial de aquecimento global é maior quando se aplica ARS no solo.

Pour répondre aux aspects essentiels du développement durable, les nouvelles constructions doivent réduire leur consommation énergétique. Cela se traduit par une meilleure isolation des bâtiments mais aussi par une maitrise et un control du renouvellement de l'air par ventilation mécanique contrôlée. De telles actions participent à l’augmentation des concentrations de polluants en intérieur pouvant avoir des conséquences sanitaires importantes. La technique de dépollution passive de l’air reposant sur des processus photocatalytiques est une solution intéressante pour répondre à cette problématique. L’objectif de cette étude est d’optimiser une peinture pour application intérieure contenant des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) afin de réduire les concentrations de polluants gazeux comme de dioxyde d’azote (NO2) tout en limitant la formation de contaminants tel que l’acide nitreux (HONO). Dans cette optique, durant cette thèse, différents jeux de peintures (photocatalytiques et de référence) ont été étudiés dans des conditions simulées de laboratoire et dans un environnement réel. Les expériences en laboratoire ont montré une efficacité d’élimination du NO2 jusqu’à 4 fois plus importante sur une peinture photocatalytique que sur une peinture standard. Cette étude met également en évidence la formation hétérogène d’acide nitreux pendant la réaction photocatalysée du NO2. Les rendements de formation de HONO sont compris entre 4 et 20 % du NO2 consommé. Lors d’une étude à échelle 1, dans une pièce modèle, des concentrations significatives de HONO ont été mesurées. Ces observations mettent à jour des mécanismes encore non élucidés de formation de cette espèce en air / In order to improve building energy consumption, new constructions reduce air exchange rate by including better insulation and adding controlled ventilation. However, this energetic advantage participates in increasing the concentration of indoor pollutants and can be the cause of adverse effects on the occupants’ health. A possible solution to this issue is to use the photocatalysis principle/theory as an innovating technique for air remediation. The aim of this study is to optimize photocatalytic materials containing titanium dioxide (TiO2) in order to reduce the concentrations of indoor air pollutants such as nitrogen dioxide (NO2) without the generation of emerging contaminants such as nitrous acid HONO. Over the course of this Ph.D., effects of different photocatalytic paints, tested under simulated and real conditions were studied. Laboratory experiments showed an effective elimination of nitrogen dioxide (NO2) up to 4 times higher with a photocatalytic paint than with a standard paint, the most important parameters influencing NO2 elimination being nanoTiO2 quantity built-in the paint, light intensity, and temperature. This study also highlights the heterogeneous formation of nitrous acid (HONO) during the photocatalysis of NO2, reactivity yields range from 4 % to 20 % of used NO2. During a scale one study in a model room, a significant concentration of HONO was measured. Those observations reveal yet not fully elucidated mechanisms for the indoor formation of this compound

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