In the case of fires frequently wide range of inhomogeneous material is burnt. A lot of combustion products arise during this event, which may adversely affect the environment. Most often detected compounds are carbon dioxide, carbon monoxide, sulfur dioxide, sulphane, hydrogen cyanide, nitrous gases and also organic compounds, which show adverse effects for organism. It is possible to identify and quantify most of them by chemical analysis, but their impact on the ecosystem is not predictable on the basis of these results. An effective tool to predict the impact of combustion products on the ecosystem are ecotoxicity tests. In this thesis, the water leachates of samples from fire places were prepared and subjected to ecotoxicological tests. Two alternative test of ecotoxicity on aquatic organisms were used: the first on the organism Thamnocephalus platyurus (ThamnotoxkitFTM) and the second on the organism Daphnia magna (DaphtoxkitFTM). Another testing aquatic organism was Artemia salina. Ecotoxicity was also tested using a standard phytotoxicity tests; white mustard (Sinapis alba) and white onion (Allium cepa) root growth inhibition tests and lesser duckweed (Lemna minor) growth inhibition test. On the basis of obtained ecotoxicological values LC (EC, IC)50 the impact of matrices from fire places on the ecosystem was evaulated.

Subprodutos provenientes de biomassas lignocelulósicas contém composição química rica em açúcares, os quais podem ser aproveitados em diferentes processos fermentativos, como na produção biotecnológica de xilitol, um importante insumo para os segmentos industriais alimentício, farmacêutico e odontológico. A despolimerização da parede celular vegetal é uma etapa importante para o aproveitamento destas biomassas em bioprocessos, como para obtenção do hidrolisado hemicelulósico, que tem a hidrólise ácido diluído como um dos principais métodos utilizados. Entretanto, além da solubilização dos açúcares, ocorre a liberação e formação de compostos tóxicos aos microrganismos, principalmente compostos fenólicos. Frente a este problema, metodologias de destoxificação dos hidrolisados vem sendo estudadas, de forma a se obter um método mais econômico, sustentável e rentável. Assim sendo, este trabalho tem o objetivo de aproveitar a biomassa seca de Candida guilliermondii FTI 20037 proveniente da bioprodução de xilitol, como agente destoxificante do hidrolisado hemicelulósico da mistura de bagaço e palha de cana-de-açúcar. Aproveitou-se a biomassa da levedura proveniente do cultivo em hidrolisado hemicelulósico da mistura de bagaço e palha de cana-de-açúcar (1:1) suplementado com nutrientes. Esta biomassa foi autoclavada, seca em estufa a 90°C até peso constante, triturada em gral com pistilo, e empregada na destoxificação do hidrolisado hemicelulósico. Foi empregado planejamento fatorial 24 com triplicata no ponto central, sendo as variáveis avaliadas o pH do hidrolisado, proporção entre a biomassa seca e hidrolisado, tempo de contato e temperatura. Como experimento controle empregou-se a destoxificação com carvão vegetal ativado. Observou-se que o tratamento do hidrolisado com biomassa seca de C. guilliermondii no HHBP reduziu o teor dos compostos tóxicos avaliados, principalmente de compostos fenólicos. Neste caso, a máxima remoção com a biomassa seca foi de 27%, enquanto que com o carvão, esta foi de 40,3%. Ambos procedimentos levaram a uma pequena perda dos açúcares xilose, glicose e arabinose. A condição de destoxificação com a biomassa seca estabelecida no planejamento fatorial que se verificou maior remoção de fenólicos foi empregada para a avaliação da produção de xilitol. Verificou-se que o máximo consumo de xilose (89%) ocorreu com o uso do carvão, enquanto que para a biomassa seca foi de 80,2%. Porém, o fator de conversão de xilose a xilitol foi favorecido com o uso de biomassa seca, enquanto a produtividade volumétrica de xilitol foi favorecida pelo uso do carvão. Estes resultados obtidos são promissores quanto a possibilidade de ser estabelecido um método alternativo de destoxificação de hidrolisados provenientes de biomassas vegetais, a partir do aproveitamento da biomassa microbiana residual do processo fermentativo da produção de xilitol. / By-products from lignocellulosic biomass contain a chemical composition rich in sugars, which can be used in different fermentation processes, as in the biotechnological production of xylitol, an important input for the food, pharmaceutical and dental industries. The depolymerization of the plant cell wall is an important step for the utilization of these biomasses in fermentative bioprocesses, such as to obtain the hemicellulosic hydrolysate, which has dilute acid hydrolysis as one of the main methods used. However, besides the solubilization of sugars, this method releases and make toxic compounds to microorganisms, mostly phenolic compounds. In view of this problem, methodologies for detoxification of hydrolysate have been studied in order to obtain a more economical, sustainable and profitable method. Therefore, this work aims to take advantage of the dried biomass of Candida guilliermondii FTI 20037 derived from the bioproduction of xylitol as a detoxifying agent of the hemicellulosic hydrolysate of the sugarcane bagasse and straw (HHSBS) mixture. The yeast biomass cultivated on the hemicellulosic hydrolysate of sugarcane bagasse and straw mixture (1:1) and supplemented with nutrients was used. This biomass was autoclaved, oven dried at 90 °C until constant weight, ground with mortar and pestle, and used on detoxification of the hemicellulosic hydrolysate, by a 24 factorial design with triplicate at the central point. The variables evaluated were pH of HHSBS, ratio between dry biomass and HHSBS, time of contact and temperature. The control experiment was the hydrolysate detoxification by activated charcoal. It was observed that the use of dried biomass of C. guilliermondii in HHSBS reduced the content of all toxic compounds evaluated, mainly phenolic compounds. The phenolic compounds maximum removal by using dried biomass was 27%, although the use of activated charcoal removed 40.3%. Both procedures led to a small loss of sugars (xylose, glucose and arabinose). The condition removed the highest phenolic content was submitted to the fermentability test, aiming the production of xylitol. It was verified that the highest consumption of xylose (89%) occurred with the use of charcoal, whereas for the dried biomass it was 80.2%. However, the conversion factor of xylose to xylitol was favored using dried biomass, while the volumetric productivity of xylitol was favored by using charcoal. The results obtained are promising to establish an alternative method for detoxification of hemicellulosic hydrolysates by using residual microbial biomass from the fermentation process of xylitol production.

The interest in using sugarcane straw as a feedstock for bioenergy production has been increased considerably. However, indiscriminate straw removal may negatively affect soil functioning. Therefore, this work aimed to quantify and characterize soil solution translocating along the profile, under straw removal rates from the soil surface. Lysimeter systems were built with 1, 20, 50, and 100 cm soil columns, with a sandy clay loam texture, from a commercial sugarcane field in Piracicaba-SP, southeastern Brazil. The experiment was conducted in open area, where the lysimeters were subjected to rainfall and sun radiation. After the soil stabilization within the lysimeters, the treatments were added, consisting of four straw amounts (0, 3, 6, and 12 Mg ha-1), representing straw removal rates of 100 (bare soil), 75, 50, and 0%, respectively. After one year of the first straw addition, the same straw amounts were added again simulating the second harvest. Drained solution was collected and quantified by 17 months and soil moisture was determined over a period of two months using sensors. Dissolved organic carbon (DOC) concentration was measured in automatic analyzer. The soil solution and straw solution, made in water infusion, were characterized in High performance liquid chromatography (HPLC) to verify the presence of toxic compounds. After that, straw and soil solution were used in tests with soybean seed to evaluate the effects in plant germination and initial growth. At the end of the experiment, soil bulk density and soil organic carbon (SOC) analyses were performed. Remaining straw was weight before the new addition, and weight again at the end to determine the decomposition rates. The accumulated volume of solution drained was 30, 11 and 4% lower under 100, 75 and 50% removal rates compared to no removal. Bare soil stored less water, indicating susceptibility to lose water by evaporation. Simulation showed that 100% and 75% removal can induce longer periods of water restriction, which impair sugarcane growth. The DOC production on topsoil was higher in no straw removal; the retention was higher in 1 to 20 cm in no removal and higher in 20 to 50 cm in 50 and 75% removal rates. Bare soil released more DOC below 01 cm indicating a possible C loss. Below 100 cm DOC leachate was quite similar in all treatments, what shows a higher C retention and small C loss even in higher DOC production. Even with differences in DOC retention, increases in C stock below 5 cm were not noticed. We found many phenolic compounds in the straw solution, not found in the soil solution, indicating that in natural conditions straw does not release toxic compounds into soil solution. Plant growth was negatively affected by straw solution, but not by soil solution. Our findings suggest that the medium straw maintenance prevents variations and loss on soil water content. Higher straw amount increases DOC production, which likely alters its composition and subsequent retention in soil. Carbon stock did not increase in the soil subsurface, but probably will in the long-term. The higher straw removal, proportionally, the higher the C losses in the form of CO2 and DOC, consequently the lower soil C retention. More straw on soil surface release more C amounts to the soil, retained or translocated with soil water, may be stored in deeper soil layers. Higher water percolation in the soil profile does not mean higher C losses by leaching in deeper soil. This study has the practical objective of finding an amount of straw to be maintained in the field that ensures the C storage and the better soil functioning, and also supply feedstock for bioenergy production. / O interesse no uso da palha de cana-de-açúcar como matéria-prima para a produção de bioenergia vem crescendo consideravelmente. No entanto, a remoção excessiva da palha pode afetar negativamente o funcionamento do solo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi quantificar e caracterizar a solução ao longo do perfil sob níveis de remoção de palha da superfície do solo. Para isso, foi construído um sistema de lisímetros com colunas de 1, 20, 50 e 100 cm de solo, de textura franco argilo arenosa, proveniente de área comercial de cana-de-açúcar em Piracicaba-SP, Brasil. O experimento foi conduzido em área aberta, sujeito a precipitação e luz natural. Depois da estabilização do solo dentro dos tubos, foram adicionados os seguintes tratamentos: 0, 3, 6 e 12 Mg ha-1 de massa seca, representando 100 (solo nu), 75, 50 e 0% de intensidade de remoção de palha, respectivamente, sendo adicionados novamente após um ano. A solução percolada foi coletada e quantificada por 17 meses, a umidade do solo foi determinada por dois meses usando sensores. A concentração de carbono orgânico dissolvido (COD) foi mensurada com analisador automático. A solução do solo e solução da palha, feita por infusão em água, foram caracterizadas em HPLC para verificar a presença de compostos tóxicos. Posteriormente, as soluções da palha e solo foram usadas em testes de sementes de soja para avaliar os efeitos na germinação e crescimento inicial. Ao final do experimento, foram realizadas análises de densidade do solo e carbono orgânica do solo (COS). A palha remanescente foi pesada após um ano, anterior a nova adição, e pesada novamente ao final do experimento, para determinar a taxa de decomposição. O volume de solução percolado foi 30, 11 e 4% menor em 100, 75 e 50% do que em 0% de remoção, respectivamente. O solo descoberto armazenou menos água, indicando susceptibilidade à perda de água por evaporação. A simulação mostrou que 100 e 75% de remoção induzem longos períodos de restrição hídrica, que pode prejudicar o crescimento da planta. A produção de COD na camada superficial foi maior no solo sem remoção; a retenção foi maior de 1 a 20 cm em solo sem remoção, e maior em 20 a 50 cm em 50 e 75% de remoção. O solo descoberto liberou mais COD em de 20 cm do que em superfície, indicando perda de C. Abaixo de 100 cm, o COD lixiviado foi similar nos tratamentos, indicando grande retenção de C e pequenas perdas por lixiviação, mesmo em alta produção de COD. Mesmo com diferenças na retenção de COD, não foi identificado aumento no estoque de C abaixo de 5 cm. Foram encontrados compostos fenólicos na solução da palha, não encontrados na solução do solo, indicando que em condições naturais a palha não libera quantidades significativas de compostos tóxicos na solução do solo. O crescimento de plantas foi negativamente afetado pela solução da palha, mas não pela solução do solo. Nossos resultados sugerem que a manutenção de quantidade média de palha previne perdas e variação no conteúdo de água do solo. Maior quantidade de palha aumenta a produção de COD, que provavelmente altera sua composição, alterando a retenção no solo. O estoque de C não aumentou consideravelmente em subsuperfície, mas muito provavelmente aumentará em escala de tempo maior. Quanto maior a remoção de palha, proporcionalmente maior as taxas de C liberadas na forma de CO2 e COD em subsuperfície, consequentemente, menor a retenção de C no solo. Maiores quantidades de palha na superfície liberam mais C para o solo, retido ou translocado com a água, podendo ser estocado em maiores profundidades do solo. Maior percolação de água no solo não significa maiores perdas de C por lixiviação em profundidade.

A produção de biodiesel vem crescendo ao longo dos anos e com ela o interesse por matérias-primas alternativas para produção. O pinhão manso e a mamona são consideradas promissoras pelo elevado teor de óleo nas sementes e potencial de utilização dos seus subprodutos na alimentação animal. Entretanto, o uso desses subprodutos é limitado devido à presença de ésteres de forbol (EF) no pinhão manso e de ricina na mamona. Nesse sentido, objetivou-se mensurar o teor de EF e ricina nos subprodutos do pinhão manso e da mamona, respectivamente, assim como avaliar o potencial de utilização desses subprodutos na alimentação de ovinos. O estudo foi desenvolvido em três experimentos. No experimento I os EF foram quantificados nas sementes e frações da semente de pinhão manso, assim como nas tortas e óleos após prensagem a frio das respectivas sementes e albumens. Os resultados mostraram que as tortas possuem perfil nutricional interessante para a dieta de ruminantes e que os EF foram concentrados no óleo após a prensagem, sugerindo que tortas com menor teor de óleo residual apresentem menores concentrações de EF. No experimento II, torta de mamona (TM) e torta de pinhão manso (TPM), destoxificada ou não, foram avaliadas em dois níveis de substituição ao farelo soja, 25 e 35% TPM e 25% e 50% TM, sobre os parâmetros de degradabilidade e fermentação ruminal in vitro. Após 24 horas de incubação foi observado que inclusão da TM e TPM, destoxificada ou não, não afetou a produção de gases total, a produção de N-NH3 e ácidos graxos de cadeia curta total (AGCC), indicando que a fermentação ruminal não foi afetada. Contudo, houve redução na concentração dos isoácidos com a inclusão de 50% de TM destoxificada, 35% de TPM e 25% de TPM destoxificada. A produção de metano foi reduzida com a inclusão de 35% de TPM não destoxificada, indicando que a presença de EF pode ter alterado a população de bactérias metanogênicas no liquido ruminal. No experimento III foi avaliada a substituição parcial do farelo de soja pela TM destoxificada sobre a eficiência de utilização dos nutrientes, microbiota ruminal e emissão de metano entérico de ovinos alimentados com esse subproduto. Os animais que receberam a dieta com TM destoxificada consumiram em média 0,59 mg de ricina kg-1 de peso corporal dia-1 e não apresentaram sintomas clínicos de intoxicação sequer alterações nos níveis séricos de enzimas relacionadas a função hepática e renal. A inclusão da TM destoxificada não influenciou no consumo dos animais, porém reduziu a digestibilidade dos nutrientes. A inclusão da TM destoxificada não alterou a síntese microbiana no rúmen, balanço de nitrogênio, parâmetros de fermentação ruminal e população microbiana em relação ao tratamento controle, com exceção do acetato, que aumentou com a inclusão da TM destoxificada, mas não refletiu sobre a emissão de metano ruminal. Apesar do potencial de substituição da torta de mamona destoxificada, a redução na digestibilidade aparente de alguns nutrientes podem refletir na redução do desempenho e aumento da produção de metano por kg de produto animal / Biodiesel production has been growing over the years and with it the interest for alternative raw materials for production. Jatropha and castor beans are considered to be promising because of the high oil content in seeds and potential of utilization of its by-products in animal feeding. However, these by-products usage is limited due to the presence of phorbol esters (PE) in jatropha and ricin in castor bean. In this sense, the objective was to measure PE and ricin content in by-products of jatropha and castor bean, respectively, as well as to evaluate the potential of utilization of these by-products in sheep feeding. The study was developed in three experiments. In the experiment I, PEs were quantified in seeds and fractions of jatropha seed, as well as in cakes and oils after cold-pressing of respective seeds and albumens. The results showed that the cakes have an interesting nutritional profile for ruminant diet and PEs were concentrated in the oil after pressing, suggesting that cakes with lower residual oil content showed lower PE concentrations. In the experiment II, castor cake (CC) and jatropha cake (JC), detoxified or not, were evaluated at two substitution levels of soybean meal, 25 and 35% of JC and 25% and 50% of CC, on the degradability and ruminal fermentation parameters in vitro. After 24 hours of incubation, it was observed that inclusion of CC and JC, detoxified or not, did not affect the total gas production, N-NH3 and total short chain fatty acids (SCFAs) production, indicating that ruminal fermentation was not affected. However, there was a reduction in isoacid concentration with the inclusion of 50% of detoxified CC, 35% of CC and 25% of detoxified JC. Methane production was reduced with the inclusion of 35% of non-detoxified JC, indicating that the presence of PE may have changed methanogenic bacteria population in the ruminal fluid. In the experiment III was evaluated the partial substitution of soybean meal by detoxified CC on the nutrient use efficiency, ruminal microbiota and enteric methane emission from sheep fed with this by-product. Animals that received diet with detoxified CC consumed on average 0.59 mg of ricin kg-1 body weight day-1 and did not showed clinical symptoms of intoxication even changes in serum levels of enzymes related to liver and renal function The inclusion of detoxified CC did not influence animal consumption, but it reduced the digestibility of nutrients. The inclusion of detoxified CC did not change rumen microbiota synthesis, nitrogen balance, ruminal fermentation parameters and microbial population in relation to the control treatment, with exception of acetate, which increased with detoxified CC inclusion, but did not reflect on ruminal methane emission. Despite the potential of replacement of detoxified castor cake, the reduction in apparent digestibility of some nutrients may reflect in performance reduction and increase in methane production per kg of animal product

A produção de biodiesel vem crescendo ao longo dos anos e com ela o interesse por matérias-primas alternativas para produção. O pinhão manso e a mamona são consideradas promissoras pelo elevado teor de óleo nas sementes e potencial de utilização dos seus subprodutos na alimentação animal. Entretanto, o uso desses subprodutos é limitado devido à presença de ésteres de forbol (EF) no pinhão manso e de ricina na mamona. Nesse sentido, objetivou-se mensurar o teor de EF e ricina nos subprodutos do pinhão manso e da mamona, respectivamente, assim como avaliar o potencial de utilização desses subprodutos na alimentação de ovinos. O estudo foi desenvolvido em três experimentos. No experimento I os EF foram quantificados nas sementes e frações da semente de pinhão manso, assim como nas tortas e óleos após prensagem a frio das respectivas sementes e albumens. Os resultados mostraram que as tortas possuem perfil nutricional interessante para a dieta de ruminantes e que os EF foram concentrados no óleo após a prensagem, sugerindo que tortas com menor teor de óleo residual apresentem menores concentrações de EF. No experimento II, torta de mamona (TM) e torta de pinhão manso (TPM), destoxificada ou não, foram avaliadas em dois níveis de substituição ao farelo soja, 25 e 35% TPM e 25% e 50% TM, sobre os parâmetros de degradabilidade e fermentação ruminal in vitro. Após 24 horas de incubação foi observado que inclusão da TM e TPM, destoxificada ou não, não afetou a produção de gases total, a produção de N-NH3 e ácidos graxos de cadeia curta total (AGCC), indicando que a fermentação ruminal não foi afetada. Contudo, houve redução na concentração dos isoácidos com a inclusão de 50% de TM destoxificada, 35% de TPM e 25% de TPM destoxificada. A produção de metano foi reduzida com a inclusão de 35% de TPM não destoxificada, indicando que a presença de EF pode ter alterado a população de bactérias metanogênicas no liquido ruminal. No experimento III foi avaliada a substituição parcial do farelo de soja pela TM destoxificada sobre a eficiência de utilização dos nutrientes, microbiota ruminal e emissão de metano entérico de ovinos alimentados com esse subproduto. Os animais que receberam a dieta com TM destoxificada consumiram em média 0,59 mg de ricina kg-1 de peso corporal dia-1 e não apresentaram sintomas clínicos de intoxicação sequer alterações nos níveis séricos de enzimas relacionadas a função hepática e renal. A inclusão da TM destoxificada não influenciou no consumo dos animais, porém reduziu a digestibilidade dos nutrientes. A inclusão da TM destoxificada não alterou a síntese microbiana no rúmen, balanço de nitrogênio, parâmetros de fermentação ruminal e população microbiana em relação ao tratamento controle, com exceção do acetato, que aumentou com a inclusão da TM destoxificada, mas não refletiu sobre a emissão de metano ruminal. Apesar do potencial de substituição da torta de mamona destoxificada, a redução na digestibilidade aparente de alguns nutrientes podem refletir na redução do desempenho e aumento da produção de metano por kg de produto animal / Biodiesel production has been growing over the years and with it the interest for alternative raw materials for production. Jatropha and castor beans are considered to be promising because of the high oil content in seeds and potential of utilization of its by-products in animal feeding. However, these by-products usage is limited due to the presence of phorbol esters (PE) in jatropha and ricin in castor bean. In this sense, the objective was to measure PE and ricin content in by-products of jatropha and castor bean, respectively, as well as to evaluate the potential of utilization of these by-products in sheep feeding. The study was developed in three experiments. In the experiment I, PEs were quantified in seeds and fractions of jatropha seed, as well as in cakes and oils after cold-pressing of respective seeds and albumens. The results showed that the cakes have an interesting nutritional profile for ruminant diet and PEs were concentrated in the oil after pressing, suggesting that cakes with lower residual oil content showed lower PE concentrations. In the experiment II, castor cake (CC) and jatropha cake (JC), detoxified or not, were evaluated at two substitution levels of soybean meal, 25 and 35% of JC and 25% and 50% of CC, on the degradability and ruminal fermentation parameters in vitro. After 24 hours of incubation, it was observed that inclusion of CC and JC, detoxified or not, did not affect the total gas production, N-NH3 and total short chain fatty acids (SCFAs) production, indicating that ruminal fermentation was not affected. However, there was a reduction in isoacid concentration with the inclusion of 50% of detoxified CC, 35% of CC and 25% of detoxified JC. Methane production was reduced with the inclusion of 35% of non-detoxified JC, indicating that the presence of PE may have changed methanogenic bacteria population in the ruminal fluid. In the experiment III was evaluated the partial substitution of soybean meal by detoxified CC on the nutrient use efficiency, ruminal microbiota and enteric methane emission from sheep fed with this by-product. Animals that received diet with detoxified CC consumed on average 0.59 mg of ricin kg-1 body weight day-1 and did not showed clinical symptoms of intoxication even changes in serum levels of enzymes related to liver and renal function The inclusion of detoxified CC did not influence animal consumption, but it reduced the digestibility of nutrients. The inclusion of detoxified CC did not change rumen microbiota synthesis, nitrogen balance, ruminal fermentation parameters and microbial population in relation to the control treatment, with exception of acetate, which increased with detoxified CC inclusion, but did not reflect on ruminal methane emission. Despite the potential of replacement of detoxified castor cake, the reduction in apparent digestibility of some nutrients may reflect in performance reduction and increase in methane production per kg of animal product

The interest in using sugarcane straw as a feedstock for bioenergy production has been increased considerably. However, indiscriminate straw removal may negatively affect soil functioning. Therefore, this work aimed to quantify and characterize soil solution translocating along the profile, under straw removal rates from the soil surface. Lysimeter systems were built with 1, 20, 50, and 100 cm soil columns, with a sandy clay loam texture, from a commercial sugarcane field in Piracicaba-SP, southeastern Brazil. The experiment was conducted in open area, where the lysimeters were subjected to rainfall and sun radiation. After the soil stabilization within the lysimeters, the treatments were added, consisting of four straw amounts (0, 3, 6, and 12 Mg ha-1), representing straw removal rates of 100 (bare soil), 75, 50, and 0%, respectively. After one year of the first straw addition, the same straw amounts were added again simulating the second harvest. Drained solution was collected and quantified by 17 months and soil moisture was determined over a period of two months using sensors. Dissolved organic carbon (DOC) concentration was measured in automatic analyzer. The soil solution and straw solution, made in water infusion, were characterized in High performance liquid chromatography (HPLC) to verify the presence of toxic compounds. After that, straw and soil solution were used in tests with soybean seed to evaluate the effects in plant germination and initial growth. At the end of the experiment, soil bulk density and soil organic carbon (SOC) analyses were performed. Remaining straw was weight before the new addition, and weight again at the end to determine the decomposition rates. The accumulated volume of solution drained was 30, 11 and 4% lower under 100, 75 and 50% removal rates compared to no removal. Bare soil stored less water, indicating susceptibility to lose water by evaporation. Simulation showed that 100% and 75% removal can induce longer periods of water restriction, which impair sugarcane growth. The DOC production on topsoil was higher in no straw removal; the retention was higher in 1 to 20 cm in no removal and higher in 20 to 50 cm in 50 and 75% removal rates. Bare soil released more DOC below 01 cm indicating a possible C loss. Below 100 cm DOC leachate was quite similar in all treatments, what shows a higher C retention and small C loss even in higher DOC production. Even with differences in DOC retention, increases in C stock below 5 cm were not noticed. We found many phenolic compounds in the straw solution, not found in the soil solution, indicating that in natural conditions straw does not release toxic compounds into soil solution. Plant growth was negatively affected by straw solution, but not by soil solution. Our findings suggest that the medium straw maintenance prevents variations and loss on soil water content. Higher straw amount increases DOC production, which likely alters its composition and subsequent retention in soil. Carbon stock did not increase in the soil subsurface, but probably will in the long-term. The higher straw removal, proportionally, the higher the C losses in the form of CO2 and DOC, consequently the lower soil C retention. More straw on soil surface release more C amounts to the soil, retained or translocated with soil water, may be stored in deeper soil layers. Higher water percolation in the soil profile does not mean higher C losses by leaching in deeper soil. This study has the practical objective of finding an amount of straw to be maintained in the field that ensures the C storage and the better soil functioning, and also supply feedstock for bioenergy production. / O interesse no uso da palha de cana-de-açúcar como matéria-prima para a produção de bioenergia vem crescendo consideravelmente. No entanto, a remoção excessiva da palha pode afetar negativamente o funcionamento do solo. Portanto, o objetivo deste trabalho foi quantificar e caracterizar a solução ao longo do perfil sob níveis de remoção de palha da superfície do solo. Para isso, foi construído um sistema de lisímetros com colunas de 1, 20, 50 e 100 cm de solo, de textura franco argilo arenosa, proveniente de área comercial de cana-de-açúcar em Piracicaba-SP, Brasil. O experimento foi conduzido em área aberta, sujeito a precipitação e luz natural. Depois da estabilização do solo dentro dos tubos, foram adicionados os seguintes tratamentos: 0, 3, 6 e 12 Mg ha-1 de massa seca, representando 100 (solo nu), 75, 50 e 0% de intensidade de remoção de palha, respectivamente, sendo adicionados novamente após um ano. A solução percolada foi coletada e quantificada por 17 meses, a umidade do solo foi determinada por dois meses usando sensores. A concentração de carbono orgânico dissolvido (COD) foi mensurada com analisador automático. A solução do solo e solução da palha, feita por infusão em água, foram caracterizadas em HPLC para verificar a presença de compostos tóxicos. Posteriormente, as soluções da palha e solo foram usadas em testes de sementes de soja para avaliar os efeitos na germinação e crescimento inicial. Ao final do experimento, foram realizadas análises de densidade do solo e carbono orgânica do solo (COS). A palha remanescente foi pesada após um ano, anterior a nova adição, e pesada novamente ao final do experimento, para determinar a taxa de decomposição. O volume de solução percolado foi 30, 11 e 4% menor em 100, 75 e 50% do que em 0% de remoção, respectivamente. O solo descoberto armazenou menos água, indicando susceptibilidade à perda de água por evaporação. A simulação mostrou que 100 e 75% de remoção induzem longos períodos de restrição hídrica, que pode prejudicar o crescimento da planta. A produção de COD na camada superficial foi maior no solo sem remoção; a retenção foi maior de 1 a 20 cm em solo sem remoção, e maior em 20 a 50 cm em 50 e 75% de remoção. O solo descoberto liberou mais COD em de 20 cm do que em superfície, indicando perda de C. Abaixo de 100 cm, o COD lixiviado foi similar nos tratamentos, indicando grande retenção de C e pequenas perdas por lixiviação, mesmo em alta produção de COD. Mesmo com diferenças na retenção de COD, não foi identificado aumento no estoque de C abaixo de 5 cm. Foram encontrados compostos fenólicos na solução da palha, não encontrados na solução do solo, indicando que em condições naturais a palha não libera quantidades significativas de compostos tóxicos na solução do solo. O crescimento de plantas foi negativamente afetado pela solução da palha, mas não pela solução do solo. Nossos resultados sugerem que a manutenção de quantidade média de palha previne perdas e variação no conteúdo de água do solo. Maior quantidade de palha aumenta a produção de COD, que provavelmente altera sua composição, alterando a retenção no solo. O estoque de C não aumentou consideravelmente em subsuperfície, mas muito provavelmente aumentará em escala de tempo maior. Quanto maior a remoção de palha, proporcionalmente maior as taxas de C liberadas na forma de CO2 e COD em subsuperfície, consequentemente, menor a retenção de C no solo. Maiores quantidades de palha na superfície liberam mais C para o solo, retido ou translocado com a água, podendo ser estocado em maiores profundidades do solo. Maior percolação de água no solo não significa maiores perdas de C por lixiviação em profundidade.

Diploma thesis will be dealt with the utilization of ozone wastewater treatment. Experimental part will be focused on study of ozone utilization in two different reactors (bubble column, jet loop reactor). Reactors will be compared by overall mass transfer coefficient and saturation concentration. Ozonization will be applied because of biological resistent and toxic compound 2-mercaptobenzothiazole disposal. Changes of biological decomposition will be measured and assessed by respirometric measurements.