O fenômeno da dispersão de poluentes precisa ser compreendido e analisado pro- fundamente para que estudos de impactos ambientais possam ser realizados para projetar e prever situações. Então, obter um modelo analítico de dispersão de poluente realista torna- se interessante, pois permite avaliar com maior precisão o impacto ambiental da liberação de poluentes na atmosfera, além de abrir novos horizontes para a pesquisa. A Camada Limite Planetária (CLP) é o domínio de interesse da grande maioria dos modelos, já que nela os fenômenos turbulentos estão presentes. Uma característica destes fenômenos são os vórtices e turbilhões chamados de Estruturas Coerentes (ECs) e que são dominados por uma fase. O modelo analítico mais estudado é o que tem por base a equação advecção-difusão onde diversas simplificações como médias de Reynolds e o fechamento Fickiano são aplicados. Essas simplificações tornam o modelo determinístico e linear, mesmo o fenômeno sendo estocástico e não linear. Para resgatar algumas características do fenômeno turbulento neste trabalho sugeriu-se a inclusão de uma fase na equação advecção-difusão, através de um coeficiente difusivo complexo. Isso porque estruturas coerentes são características turbulentas dominadas pela fase. Comparou-se aqui os modelos com coeficiente difusivo real e complexo para as mesmas condições podendo assim observar qualitativamente a inclusão da fase no modelo que reproduz uma característica do escoamento turbulento, apresentando um comportamento mais realista. Apesar de não podemos garantir que esta é a maneira mais acertada de incluir a fase na equação advecção-difusão, com certeza ela nos trás um grande benefício que é a garantia de sempre ter soluções semi-positivas definidas, compatíveis com distribuições, para a representação da concentração. / The phenomenon of dispersion of pollutants needs to be analyzed and deeply un- derstood so that environmental impact studies can be performed to design and predict situations. Then, to obtain an analytical model of realistic pollutant dispersion becomes interesting because it allows to accurately assess the environmental impact of the release of pollutants into the atmosphere and to open new horizons for research. The planetary bound- ary layer (PBL) is the domain of interest of the majority of models, since this is domain where turbulent phenomena are present. A feature of these phenomena are the vortexes and eddies that are Coherent Structures (CSs) and are dominated by a phase. The most studied analytical model is based on the advection-diffusion equation where several simpli cations such as Reynolds averages and Fickian closure are applied. These simpli cations render the model deterministic and linear, although the phenomenon is stochastic and nonlinear. To recover some characteristics of turbulent phenomena in this work a phase was included in the advection-diffusion equation by a complex diffusion coefficient. This is because coherents structures are turbulent characteristics and dominated by phase. We compared the models with real and complex diffusion coefficient for the same conditions, thus being able to observe qualitatively the inclusion of phase in the model that reproduces a characteristic of turbulent ow, presenting a more realistic behavior. Although we can not guarantee that this is the adequate way to include the phase in the advection-diffusion equation, it certainly brings us bene t that is the guarantee to always have at least semi-positive solutions, compatible with distributions that represent the concentration.

O objetivo deste trabalho é obter uma nova solução analítica para a equação de advecção-difusão. Para tanto, considera-se um problema bidimensional difusivo-advectivo estacionário com coeficiente de difusão turbulenta vertical variável que modela a dispersão de poluentes na atmosfera. São utilizados três coeficientes difusivos válidos na camada limite convectiva e que dependem da altura, da distância da fonte e do perfil de velocidade. A abordagem utilizada para a resolução do problema é a técnica da Transformada Integral Generalizada, na qual a equação transformada do problema difusivo-advectivo é resolvida pela técnica da Transformada de Laplace com inversão analítica. Nenhuma aproximação é feita durante a derivação da solução, sendo assim, esta é exata exceto pelo erro de truncamento. O modelo ´e avaliado em condições moderadamente instáveis usando o experimento de Copenhagen. Apresentam-se os resultados numéricos e estatísticos, comparando os resultados obtidos com dados experimentais e com os resultados da literatura. O modelo proposto mostrou-se satisfatório em relação aos dados dos experimentos difusivos considerados.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2018-05-27T13:19:44Z No. of bitstreams: 1 Tese_ Maili.pdf: 3406508 bytes, checksum: 68e4dbf31e83e41fe741e4bddc896e5f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-27T13:19:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_ Maili.pdf: 3406508 bytes, checksum: 68e4dbf31e83e41fe741e4bddc896e5f (MD5) / Os estuários são ambientes transicionais bastante produtivos biologicamente que apresentam uma grande complexidade devido à interação de diversos fatores físicoquímicos. Tais ambientes têm sido alvo de intensa exploração humana e isto pode ocasionar o comprometimento do equilíbrio do ecossistema dessas regiões costeiras tornando os programas de diagnóstico, de monitoramento e de manejo cada vez mais necessários. A análise do sedimento é a mais indicada neste tipo de investigação porque permite determinar padrões de dispersão e localizar depósitos de contaminantes, como os metais-traço, que possam escapar à detecção pela análise da água. Associado a isso, a assembleia de foraminíferos tem sido amplamente utilizada como bioindicadora de poluição, já que tais são organismos sensíveis às mudanças ambientais e produzem uma testa capaz de expressar as mudanças no ambiente. A microscopia analítica é um método confiável para a detecção e mensuração da concentração de elementos químicos nas testas destes organismos. Este estudo objetivou dete rminar a ocorrência de biodisponibilização de metais no sedimento do estuário do rio Jacuípe e Paraguaçu, utilizando a distribuição espacial das assembleias e a microanálise nas testas de foraminíferos. Foram coletadas 32 amostras do sedimento no estuário do rio Jacuípe (Litoral Norte da Bahia) nos meses de janeiro e junho de 2010 e 18 no estuário do rio Paraguaçu (BTS) em 2011, em pontos distribuídos ao longo do canal com auxílio de um Van Veen. Amostras de sedimento foram encaminhadas para o LEPETRO (IGEO/UFBA) para a análise geoquímica e determinação do teor de matéria orgânica. Testas normais, da espécie principal encontrada nos dois estuários, foram triadas e fixadas em stubs cobertos de ouro as quais foram levadas ao MEV/EDS de modelo JSM 6610LV (JEOL) do LAMUME (IF/UFBA).A utilização do stub de ouro em substituição ao de alumínio no MEV/EDS apresentou-se como um método eficiente para a produção de imagem e espectros químicos com baixo teor de ruído. O éster de cianoacrilato como fixador dos foraminíferos nos stubs de ouro mostrou-se pouco eficiente. A goma adraganta foi um bom fixador para amostras de natureza carbonática. Em ambas as estações nos dois estuários encontrou-se uma baixa diversidade na assembleia de foraminíferos e espécies do gênero Ammonia estavam entre as principais. A análise geoquímica do sedimento revelou que nos dois estuários estudados, o teor de metais máximos não ultrapassou os valores de referência da resolução 454/12 do CONAMA. Os teores de matéria orgânica foram baixos nos dois estuários em ambas as estações. Em todas as testas dos foraminíferos estudadas, os elementos químicos encontrados em maior concentração foram: carbono e oxigênio. Não foi detectada a presença de metaistraço em nenhum exemplar nos dois estuários. / ABSTRACT The estuaries are biologically productive transitional environments that present great complexity due to the interaction of several physicochemical factors. Such environments have been the target of intense human exploration and this can cause the compromise of the ecosystem equilibrium of these coastal regions making diagnostic, monitoring and management programs increasingly necessary. The analysis of the sediment is the most indicated in this type of investigation because it allows to determine dispersion patterns and to locate deposits of contaminants, like trace metals, that can escape to the detection by the analysis of the water. Associated with this, the foraminifera assembly has been widely used as a bioindicator of pollution, as these are organisms sensitive to environmental changes and produce a forehead capable of expressing changes in the environment. Analytical microscopy is a reliable method for the detection and measurement of the concentration of chemical elements in the testis of these organisms. This study aimed to determine the occurrence of bioavailability of metals in the sediments of the Jacuípe and Paraguaçu river estuaries, using spatial distribution of assemblages and microanalysis in the foraminifera Thirty-two sediment samples were collected in the estuary of the Jacuípe River (North Coast of Bahia) in January and June 2010 and 18 in the estuary of the Paraguaçu River (BTS) in 2011, in points distributed along the channel with the aid of a Van Veen. Sediment samples were sent to LEPETRO (IGEO / UFBA) for geochemical analysis and determination of organic matter content. Normal samples of the main species found in the two estuaries were screened and fixed in gold - covered stubs which were taken to SEM / EDS model JSM 6610LV (JEOL) from LAMUME (IF / UFBA).The use of the gold stub instead of the aluminum stub in the SEM / EDS was presented as an efficient method for the production of image and chemical spectra with low noise. The cyanoacrylate ester as a fixer of the foraminifera in the gold stubs proved to be inefficient. Adraganta gum proved to be a good fixative for carbonate samples. In both seasons, in the two estuaries, was found a low diversity in the assembly of foraminifera and species of the genus Ammonia were among the main. The geochemical analysis of sediment revealed that in the two studied estuaries, the maximum metals content did not exceed the reference values of resolution 454/12 of CONAMA. The organic matter contents were low in both estuaries in both seasons. In all the brows of the studied foraminifera, the chemical elements found in the highest concentrations were: carbon and oxygen. The presence of trace metals was not detected in any specimen in the two estuaries.

Orientador: Lara Durães Sette / Banca: Maria Aparecida Marin Morales / Banca: Carlos Renato Corso / Banca: Valeria Maia de Oliveira / Banca: Vera Maria Valle Vitali / Resumo: Considerando a importância dos processos de biorremediação, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar o potencial de consórcios microbianos, constituídos por quatro fungos filamentosos isolados de invertebrados marinhos e duas bactérias recuperadas de reservatório de petróleo, na destoxificação de poluentes ambientais, por meio da sobrevivência do microcrustáceo Artemia sp. e da luminescência da bactéria Vibrio fischeri. Após estudos de antagonismo entre os micro-organismos, foram estruturados oito consórcios microbianos, em diferentes combinações. Os consórcios foram usados, isoladamente, para avaliar a toxicidade dos poluentes ambientais corante têxtil RBBR (Remazol Brilliant Blue R), óleo diesel e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Dentre os consórcios estudados, o consórcio 3, composto por dois fungos filamentosos e pelas duas bactérias, apresentou melhores resultados de destoxificação do corante RBBR e óleo diesel, após sete dias de cultivo a 28 oC e 140 rpm. As enzimas ligninolíticas apresentaram atividade baixa ou ausente no teste feito com o corante e com o óleo diesel. Para o benzo[a]pireno (BaP), apesar de ter havido uma produção mais expressiva de enzimas ligninolíticas, os resultados de destoxificação foram incoerentes, por não apresentar toxicidade mesmo em elevadas concentrações. Sendo assim, no presente estudo o consórcio 3 foi empregado na otimização da destoxificação e descoloração do corante RBBR. Os resultados de dois planejamentos do tipo Plackett-Burman (PB1 e PB2) e um DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional) revelaram que as melhores condições de destoxificação/descoloração foram obtidas no ensaio 11 do PB1 e no ensaio 2 do PB2. As condições de cultivo desses dois ensaios foram submetidas a experimentos de validação, porém ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico) / Abstract: Taking into account the relevance of bioremediation processes, the present work aimed to evaluate the potential of microbial consortia composed by four filamentous fungi isolated from marine invertebrates and two bacteria recovered from oil reservoirs in the detoxification of environmental pollutants, through the survival of the microcrustacean Artemia sp. and the luminescence of the bacterium Vibrio fischeri. After studies of antagonism between the microorganisms, eight microbial consortia were structured in different combinations. The consortia were tested separately against the environmental pollutants RBBR (Remazol Brilliant Blue R) textile dye, diesel oil, and polycyclic aromatic hydrocarbons. Among the consortia studied, the consortium 3, composed of two filamentous fungi and two bacteria presented better results of RBBR dye and diesel detoxification after seven days at 28 oC and 140 rpm. Ligninolytic enzymes showed low or absent activity in the experiments containing RBBR and diesel. For benzo[a]pyrene (BaP), although there was a more expressive production of ligninolytic enzymes, the results of detoxification were incoherent, since no toxicity was showed even at high concentrations. Therefore, in the present study the consortium 3 was used to optimize detoxification and discoloration of RBBR dye. Results from two Plackett-Burman designs (PB1 and PB2) and one CCD (Central Composite Design) revealed that the best conditions for detoxification/ discoloration were obtained in the assay 11 from PB1 and assay 2 from PB2. The culture conditions of this two assays were submitted to validation experiments, however only assay 2 from PB2 (4 cylinders (0.5 cm) of each fungus, and 4 mL of each bacteria (OD 0.4), 1 g/50 mL wheat bran, 100 % artificial sea water, pH 8, and 500 ppm RBBR) presented ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-16T11:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T20:29:22Z : No. of bitstreams: 1 105629.pdf: 2044186 bytes, checksum: 8b39df6ba20a5f0095840110cd428b0e (MD5) / Este trabalho apresenta a atividade catalítica das zeólitas ZSM-5, para a reação de decomposição do NO, com diferentes razões molares de sílica/alumina (SAR), trocadas ionicamente com cobre e com cério. Foram estudados os efeitos de temperatura de reação, tempo de contato e concentração de NO na alimentação sobre a conversão do NO a N2. Também analisou-se a influência da SAR e do tipo de cátion trocado (Cu+2 e Ce+4). A temperatura variou entre 250-650°C, o tempo de contato (massa / fluxo) foi de 1,0-2,0 g.s.cm-3 e a concentração foi de 1,0-5,0% vol de NO em hélio. As atividades das Cu-ZSM-5 iniciaram-se por volta de 300°C alcançando seu máximo a 400-500°C, a temperaturas mais altas a atividade decaiu. O tempo de contato onde houve maior conversão foi de 2,0 g.s.cm-3 com concentração de NO/He no gás de alimentação de 3,0%. A atividade das zeólitas demonstrou forte dependência com o SAR, aumentando com a diminuição deste. A zeólita trocada com íon cério não apresentou atividade catalítica nas condições de reação empregadas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T03:56:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296859.pdf: 2273458 bytes, checksum: c01cb2ff6c0c6cdb123ec267debc93ba (MD5) / A queima de combustíveis fósseis e biomassa por equipamentos industriais são responsáveis por uma parcela significante das emissões de gases poluentes à atmosfera, dentre eles os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs), gerados pela queima incompleta dos combustíveis e conhecidos por sua característica carcinogênica. Uma alternativa para a redução destas emissões é a substituição dos combustíveis mais poluentes por outros menos poluentes, como o gás natural. Desta forma, o objetivo deste trabalho é determinar a concentração e dispersão de quatro HPAs (fluoreno, fenantreno, benzo(a)antraceno e criseno) oriundos dos gases de combustão de dois fornos industriais, um queimando gás natural e outro, biomassa. O método de análise da concentração dos HPAs foi adaptado de métodos já existentes e seus resultados utilizados como condições de contorno em uma simulação numérica da dispersão destes poluentes. Foi utilizado um modelo matemático tridimensional e o modelo de turbulência - . Os resultados numéricos foram obtidos com auxílio do software comercial ANSYS CFX® Release 12, e validados com dados da literatura. Com os resultados experimentais observou-se uma menor emissão dos quatro HPAs na queima do gás natural, em detrimento da queima da biomassa e observada uma produção maior de poliaromáticos com maior massa molar na combustão lenha, por se tratar de um combustível com cadeias moleculares maiores. Foi estabelecida uma região de maior risco para o estudo da dispersão destes, próxima a fábrica. Observou-se que nesta região as concentrações dos quatro HPAs foram irrisórias, para as emissões oriundas da queima de gás natural, enquanto as provenientes da biomassa foram significativas, apresentando mais riscos á saúde humana nesta região. Os resultados obtidos a partir deste trabalho indicam que o gás natural apresenta menos riscos à saúde e ao meio ambiente que a biomassa, sendo um bom substituto para a biomassa, visando à redução das emissões e, por conseguinte, minimizando os danos à saúde humana e ao meio ambiente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T05:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240733.pdf: 2488972 bytes, checksum: df2fe2fcf2923d4436ab5490cecddadd (MD5) / Neste trabalho, um conceito fluidodinâmico de estabilização de chamas em queimadores porosos radiantes é analisado. Este conceito utiliza uma placa com um orifício para injeção da mistura reagente na cerâmica porosa. O queimador estudado é formado por duas placas de espuma cerâmica com diferentes tamanhos de poros. Medições detalhadas dos limites de estabilidade de chama, das emissões de monóxido de carbono (CO) e de óxidos de nitrogênio (NOx) e da eficiência de radiação foram realizadas para o queimador radiante operando em ambiente aberto e confinado em um ambiente a elevada temperatura. Para tanto, uma fornalha em escala de laboratório com controle das temperaturas das paredes foi utilizada. Tanto o queimador quanto a fornalha foram instrumentados para medição local de temperaturas e concentração das espécies químicas gasosas. As medições de temperatura dentro do queimador indicaram a existência de dois regimes de estabilização da frente de chama. Para baixas vazões volumétricas de reagentes, a frente de chama tem formato cônico, ocorre tanto na região de pré-aquecimento (espuma cerâmica com poros pequenos), quanto na região de estabilização de chama do queimador poroso (espuma cerâmica com poros grandes), e está ancorada no orifício de injeção. Para altas vazões volumétricas de reagentes e altas temperaturas da fornalha, ocorre uma transição entre os regimes de estabilização, fazendo com que a frente de chama passa a apresentar formato plano, ocorrendo totalmente na região de estabilização de chama e muito próxima da superfície do queimador poroso. Mesmo com esta mudança no regime de estabilização, o limite superior de estabilidade de chama permanece o mesmo quando comparado com o da operação em ambiente aberto. Na operação em ambiente aberto, o limite inferior de estabilidade ocorre pela máxima temperatura da placa de injeção e, na operação em ambiente confinado, pela máxima temperatura do meio poroso. Ao contrário dos limites de estabilidade que não mudam muito com a temperatura do ambiente, a eficiência de radiação diminui consideravelmente quando a temperatura do ambiente aumenta. Além disso, o aumento da temperatura do meio poroso observada na operação em ambiente confinado resulta num aumento das emissões de NOx e diminuição das emissões de CO. Estas questões devem ser levadas em consideração na aplicação de queimadores porosos radiantes em ambientes de elevada temperatura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T11:46:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244929.pdf: 705962 bytes, checksum: 570dbb387deb3c862327a6c73b86b492 (MD5) / Biomassas vêm sendo utilizadas como fonte de energia alternativa no setor industrial. Devido a problemas de disposição de resíduos, o aproveitamento energético se torna economicamente e ambientalmente visado. Este trabalho avalia o potencial energético de resíduos industriais e as emissões gasosas resultantes da combustão de biomassas provenientes do tratamento de efluentes líquidos industriais em uma unidade piloto. A caracterização química indicou conteúdo de material volátil na faixa de 44 - 75%, que representam valores elevados, indicando que esses sólidos podem ser rapidamente queimados. O poder calorífico superior dos sólidos resultou em valores entre 2377kcal/kg e 5664kcal/kg. As rotas de formação de poluentes foram apresentadas neste trabalho, prevendo-se a formação de HCl e a de corrosão devido a formação de névoa ácida. Foram medidos os teores de umidade e material particulado (MP) nos gases de exaustão tendo como resultado teores de MP entre 0,76mg/Nm3 e 1,61mg/Nm3, que são baixos, mostrando uma queima eficiente com teores de umidade entre 6,21% e 15,27%. As emissões de compostos orgânicos voláteis (COV) foram analisadas qualitativamente, sendo que benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos foram quantificados nos gases de exaustão. As emissões de CO, CO2, NOx, CxHy e SO2 foram medidas sob diferentes condições operacionais e os resultados foram comparados com um modelo baseado em estequiometria das reações de combustão e resultaram em boa concordância somente quando se utilizou baixo excesso de ar, indicando que um modelo de escoamento mais detalhado é necessário para descrever a combustão da biomassa na unidade piloto.

O Glifosato (herbicida sistêmico não seletivo, altamente usado no cultivo de arroz e soja) tem sido muito utilizado sob sistema de plantio direto, na região noroeste do Rio Grande do Sul, podendo ser considerado como o principal herbicida de aplicação. O presente estudo visa uma avaliação da degradação e transporte do Glifosato na bacia do Arroio Donato, cuja área é de aproximadamente 1,1 km2 no município de Pejuçara (RS). As amostras foram coletadas diretamente na lavoura, nas profundidades de 5, 10, 25 e 50 cm de um único ponto da lavoura de soja em dois períodos: 5 e 137 dias após a aplicação do herbicida. As amostras foram extraídas com solução de hidróxido de sódio e os extratos submetidos a processo de clean up em resinas CHELEX 100 e AG1-X8, seguido de concentração em rotavapor. Os extratos, assim obtidos, foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com reação pós-coluna. Os resultados obtidos revelaram que nas amostras da coleta após cinco dias de aplicação do herbicida, o Glifosato foi somente detectado nas profundidades de 5 e 10 cm. Já o seu metabólito AMPA (Ácido aminometilfosfônico) foi identificado em todas as profundidades analisadas. Nas amostras da coleta de 137 dias após a aplicação, o herbicida Glifosato só foi constatado na amostra de 5 cm profundidade, enquanto que o seu metabólito AMPA foi identificado em todas as profundidades. Tais dados induzem que ocorre uma baixa tendência de lixiviação do Glifosato para camadas inferiores do solo em estudo, provavelmente devido sua forte interação com o solo. A presença do metabólito AMPA, em todas as camadas em estudo pode indicar sua lixiviação para camadas inferiores uma vez que, foi possível detectá-lo em todas as profundidades. Desta forma, fica claro que não houve degradação total do Glifosato em seu principal metabólito (AMPA) após um período de mais de quatro meses de aplicação.

O objetivo deste trabalho é obter os parâmetros turbulentos para o crescimento da camada limite planetária (CLP), durante a realizaçãoo do experimento Olad (Overland along wind dispersion experiment), conduzido na transição da noite para o dia. Nesta hora a CLP exibe uma altura, geralmente, pequena, disponibilizando pouco volume para a dispersão dos poluentes. Assim, concentrações superficiais elevadas podem ocorrer, atacando materiais, plantas e a saúde da população. Logo, conhecer os parâmetros do crescimneto é de fundamental importância para o correto modelamento da dispersão atmosférica ao amanhecer. A validação dos parâmetros é realizada a partir da solução da equação da difusão-advecção bidimensional, pelo método da GILTT (Generalized Integral Laplace Transform Technique). São empregados coeficientes de difusão turbulenta (problema de fechamento) dependentes da estabilidade atmosférica. As concentrações superficiais tridimensionais são obtidas através do espalhamento lateral da pluma com distribuição gaussiana. Apresentam-se os resultados numéricos e estatísticos, comparando os resultados obtidos com os dados experimentais. O modelo proposto mostrou-se aceitável em relação aos dados do experimento.