CNPQ / Compostos nitrogenados provenientes de efluentes líquidos de curtumes possuem um elevado potencial poluidor e são gerados, principalmente, na etapa de desencalagem do couro. Embora mantendo complexos sistemas de tratamento de efluentes líquidos, pode haver dificuldades em atender aos padrões de lançamento de 20 mg N NH3, previsto pela Legislação Ambiental Brasileira. Esta pesquisa buscou contribuir com o desenvolvimento de alternativas tecnológicas aplicadas à remoção da amônia, presente no efluente da etapa de desencalagem, seguida da recuperação do nitrogênio em lavador de gases. Na primeira etapa, foram realizados 30 experimentos com irradiação de micro-ondas por 1 min em forno doméstico adaptado 700 W e 4 min de aeração, seguindo planejamento estatístico do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Variou se a potência de irradiação (Pot.%), vazão de ar (Qar), pH inicial (pH) e diluição do efluente (Conc.). A máxima eficiência de remoção de amônia foi de 94,9% com potência de irradiação 80%, vazão de ar 1,5 L min-1, pH 12 e diluição do efluente de 60%. A recuperação do nitrogênio, em lavador de gases (solução de ácido sulfúrico 0,2 M), foi próximo de 100%. Na segunda etapa, foram realizados 20 experimentos (DCCR) utilizando torre de air stripping alterando-se a vazão de ar (Qar), vazão do efluente (Qliq.) e pH inicial (pH). A máxima eficiência de remoção de amônia foi de 84,3% com vazão de ar 2400 L min-1, vazão de efluente 0,6 L min-1 e pH 11,4. O lavador de gases, constituído pela recirculação contínua e em contracorrente de solução de ácido sulfúrico 0,1 M, recuperou até 55% do nitrogênio. O pH influenciou decisivamente no desempenho dos dois sistemas testados, com os melhores valores na faixa de 11,4 – 12,0. / Nitrogenous compounds from liquid effluents from tannery have a high pollution potential and are generated mainly in the leather deliming process. While maintaining complex wastewater treatment systems, there may be difficulties in meeting the discharge standards of 20 mg N-NH3, provided by the Brazilian Environmental Legislation. This research sought to contribute to the development of alternative technologies applied to the removal of ammonia present in the effluent from the deliming process, followed by nitrogen recovery in scrubber. In the first step, 30 experiments were performed with microwave irradiation for 1 min at 700 W domestic microwave adapted and 4 min aeration, following statistical design type Rotatable Central Composite Design (RCCD). It was varied in irradiation power (Pot.%), air flow (Qar), initial pH (pH), and dilution of the effluent (Conc.). The maximum ammonia removal efficiency was 94,9% with 80% irradiation power, air flow 1,5 L min-1, pH 12 and dilution of the effluent 60%. Nitrogen recovery in the gas washer (sulfuric acid solution 0,2 M) was close to 100%. In the second stage, it was performed 20 experiments (RCCD) using air stripping tower changing the air flow (Qar), effluent flow (Qliq.) and initial pH (pH). The maximum efficiency of ammonia removal was 84,3% with airflow 2400 L min-1, effluent flow 0,6 L min-1 and pH 11,4. Scrubber, constituted by recirculation and continuous countercurrent sulfuric acid solution 0,1 M, recovered to 55% of nitrogen. The pH decisively influenced the performance of the two systems tested, with the best values in the range 11,4 to 12,0.

Respostas à fertilização nitrogenada têm sido observadas apenas em condições de solo muito especiais, como nos Espodossolos e nos solos muito degradados. Contudo, considerando as altas taxas de exportação de N e o possível esgotamento das reservas de N orgânico potencialmente mineralizável, espera-se que as florestas manejadas intensivamente respondam à fertilização nitrogenada após vários ciclos de cultivo. Os objetivos desse estudo foram: a) caracterizar as taxas anuais e os padrões sazonais de mineralização de N em povoamento de eucalipto em solos representativos do Estado de São Paulo; b) determinar as relações entre as taxas de mineralização de N e atributos físicos e químicos do solo; c) avaliar a relação entre a disponibilidade de N e a resposta à fertilização nitrogenada; d) avaliar a eficiência de atributos específicos do solo e de características ambientais para estimar a taxa de mineralização de N. Onze experimentos de fertilização, incluindo taxas de aplicadas de até 240 kg ha-1 de N foram estabelecidos em plantações de E. grandis ou E. grandis x urophylla de diversos sítios, em diferentes estádios de crescimento, no estado de São Paulo, Brasil. Os sítios possuem precipitação média anual entre 1200 a 1500 mm por ano, concentradas principalmente no verão-outono, com temperatura média anual de 20-21°C. A maioria dos experimentos estavam sob os solos LatossoloVermelho e Vermelho-Amarelo e Neossolo Quartzarênico, compreendendo uma ampla faixa de teores de matéria orgânica (18 a 55 g kg-1) e de argila (80 a 670 g kg-1), na camada de 0-20 cm. A avaliação do N potencialmente mineralizável (N0) sob condições laboratoriais foi mensurada em laboratório pelo método de incubação anaeróbia a 40oC por sete dias. A quantificação do N mineralizado in situ, camada de 0-20 cm do solo, foi feita com base no uso de amostras de solo incubadas em tubos de ferro, mantidas no campo por um período médio de 30 dias. As incubações foram repetidas em até oito vezes durante dois anos, nas diferentes estações climáticas. Verificou-se que o microclima do povoamento de eucalipto pode exercer forte influência sobre as taxas de mineralização de N, por conseguinte, sobre a quantidade e a forma de N disponível no solo. Os efeitos da variação temporária da temperatura e de umidade do solo afetaram diretamente as taxas de amonificação e nitrificação. Foi possível estimar as taxas de mineralização de N com base nesses atributos. O teor de N orgânico total variou entre 3 a 5% do teor de matéria orgânica do solo. Na grande maioria dos casos, a quantidade de N potencialmente mineralizável variou entre 10 a 16% do N orgânico total. A fertilização nitrogenada acelerou o crescimento das árvores em até 12% até os dois anos de idade. Numa idade intermediária, entre 3 e 4 anos, essa resposta caiu para 6%. Na idade de corte, não foi observada resposta à fertilização. As produtividades relativas dos povoamentos jovens e de idade média não se correlacionaram com a razão entre o N potencialmente mineralizável e o N orgânico total, indicando que há no sitio suficiente quantidade de N disponível para atender à demanda das árvores. / Response to nitrogen fertilization have been observed only in very special soil conditions, as espodosols and in very depredated soils. However, considering the high rates of nitrogen exportation and the possible exhaust of organic nitrogen potentially mineralizable reserves, it is expected that the intensive managed forests response to nitrogen fertilization after several plantation cycles. The objectives of this study were a) characterize the annual rates and the seasonal patterns of nitrogen mineralization in eucalyptus populations in representative soil types of Sao Paulo State; b) establish the relations between N mineralization rates and the chemical and physic characteristics of soil; c) asses the response to nitrogen fertilization and its relations with N availability; d) asses the efficiency of specific soil and environmental characteristics as indicators to estimate the N mineralization rates. This way, eleven fertilization experiments, including up to 240 kg ha-1, N application rates, were established in plantations of E. grandis and E. grandis x urophylla in several places and different growth stages in Sao Paulo State, Brazil. In these places, there is an annual mean rain precipitation between 1200 and 1500 mm, concentrated mainly in the summer and fall seasons, with an annual mean temperature of 68-70ºF. Most of the experiments were carried on; red, red-yellow latosol and quartzarenic neosol, covering a wide range of organic matter contents (18 to 55 g kg-1) and clay (80 to 670 g kg-1), in the 0-20 cm depth. An asses of potentially mineralizable N (N0) under laboratorial conditions was measured by anaerobic incubation for seven days at 104ºF. The mineralized N quantification in situ, in the 0-20 cm depth, was made, based on the soil samples incubated in iron tubes, kept in field for a 30 days period. The incubations were repeated until eight times along a two years period, in the different seasons. It was verified that the microclimate of the eucalyptus population could exert high influence over the N mineralization rates and consequently, over the quantity and form of the available N present in soil. The effects of a temporary climate variation and soil humidity directly affected the ammonization and nitrification rates. It was possible to estimate the N mineralization rates based on those characteristics. The total organic N content varied between 3 to 5% of soil organic matter content. In the great majority of cases, the quantity of potentially mineralizable N varied between 10 to 16% of the total organic N. The nitrogen fertilization speeded up in 12% the trees growth until two years age. In an intermediate age, between 3 and 4 years the response fell to 6%. At the harvesting age, no fertilization response was observed. The relative productivity of young populations and intermediate age populations was not correlated between the potentially mineralizable N and the total organic N, showing that there are enough nitrogen quantities to supply the trees needs.

A aplicação de ureia em manejos conservacionistas favorece a ocorrência de elevadas perdas por volatilização de NH3. Novas fontes nitrogenadas ou processos que possam ser aplicados à ureia têm sido pesquisados a fim de reduzir esse tipo de perda. Considerando as questões: O uso móvel do coletor semi-aberto exige a alteração das equações de ajuste, que foram desenvolvidas a partir de seu uso na forma estática? Há menor perda de N por volatilização, e influência o estado nutricional, qualidade e a produtividade da cultura com a agregação de tecnologias à ureia, como o revestimento com zeolita ou Cu e B, ou sua mistura com sulfato de amônio, aplicadas em superfície para a cultura de milho em plantio direto? A agregação de tecnologias à ureia pode alterar as transformações do N do fertilizante no solo? A ureia agregada a tecnologias de revestimento apresenta perdas de NH3 por volatilização semelhante ou inferior as obtidas com aplicação de sulfato de amônio? Foram realizados três experimentos com objetivo de elucidá-las: (i) a quantificação de NH3 volatilizada pelo método do coletor semi-aberto usado com base móvel comparado ao estático; (ii) a avaliação do uso de ureia revestida com ácido bórico e sulfato de cobre (UR) ou revestida com zeolita (UZ), além das misturas de sulfato de amônio + ureia (SAU) e sulfato de amônio + ureia revestida com ácido bórico e sulfato de cobre (SAUR) comparadas ao uso da ureia e do nitrato de amônio (NA) na cultura de milho em plantio direto, e (iii) a influência da UR e UZ nas transformações do N proveniente do fertilizante no solo por meio de incubação com 15N. A partir do primeiro experimento concluiu-se que o uso do coletor semi-aberto móvel pode ser utilizado na avaliação de perdas por volatilização de NH3 juntamente com o uso de equações de ajustes desenvolvidos para o modelo estático. No segundo experimento, a UR demonstrou menor pico e perda total de NH3 volatilizado quando as condições climáticas foram favoráveis à volatilização, enquanto em condições de elevada precipitação, as fontes a base de ureia se apresentaram similares. Os tratamentos avaliados influenciaram a produtividade e a quantidade de N exportado nos grãos, porém não diferiram quanto a massa de 1000 grãos e teor de proteína bruta. A fração de N-ISNT não apresentou efeito dos tratamentos, embora tenha apresentado quantidades elevadas de N potencialmente disponíveis em ambas as safras. No terceiro experimento, a perda total de NH3 por volatilização não teve influência dos tratamentos aplicados à ureia. No entanto, com a aplicação de UR foi observado menor quantidade de NH3 perdido nos primeiros dias de incubação, sendo estes resultados consequência do maior tempo de permanência do N do fertilizante na forma de ureia, bem como da alteração no fluxo de N-NH4+, que somados são fatores que permitem maior eficiência de uso do N do fertilizante. / Urea application in no-till is favorable for occurrence of high losses by volatilization of NH3. New nitrogen sources or process that may be applied to urea have been studied to reduce it. Three studies were realized to answer questions as: Is it necessary modifications in adjustment equations with use dynamic of the collector semi-open? Is it possible to get lower losses by volatilization of NH3, nutritional influence, quality and productivity with application of urea coated with zeolite or Cu and B, or urea mix with ammonium sulfate applied in surface for corn in no-tillage? Could these technologies applied in urea modify the dynamic of N from fertilizer in soil? Is it possible the application of coating urea get similar or lower losses of NH3 than ammonium sulfate? The carried out studies were: (i) Evaluation and calibration of the collector semi-open dynamic to quantify losses of NH3 volatilized. (ii) evaluation of urea coated with boric acid and copper sulfate (UC) or with zeolite (UZ), beside the mixes of ammonium sulfate + urea (ASU) and ammonium sulfate + urea coated with boric acid and copper sulfate (ASUC) compared to urea and ammonium nitrate (AN) in corn culture in no-tillage, and (iii) the UC and UZ influence in dynamic of N from fertilizer in soil through 15N incubation. In the first experiment was concluded that dynamic use of collector semi-open can be used in evaluation of losses by volatilization of NH3 with the same adjustment equations developed for static use. In the second experiment, UC showed lower losses of NH3 volatilized when the climatic conditions were favorable to volatilization process occurrence. However, all the treatments with urea were similar when heavy rain occurred. The treatments evaluated influenced the productivity and quantity of N exported by grains; however they had no difference for mass of 1000 grains and crude protein. N-ISNT fraction had no effect of the treatments however they shown high quantities of N potentially available for both harvests. In the third experiment, total losses of volatilization of NH3 had no influence of treatments applied to urea. For other hand, the application of UC showed the lower quantity of losses of NH3 volatilized in the first days of incubation. The results were consequence of the UC effect in the rate of urea hydrolysis, as well as the change on NH4+-N flux for this treatment that could improve N-use efficiency.

Os astrócitos são células conhecidas por sua capacidade dinâmica e versatilidade, participando não somente da manutenção da homeostase cerebral em condições fisiológicas, mas também respondendo em condições patológicas, como por exemplo, na encefalopatia hepática (EH). Esta patologia neurológica está associada principalmente à hiperamonemia, decorrente de uma falência hepática aguda ou crônica. A toxicidade da amônia no sistema nervoso central (SNC) é mediada por uma série de alterações celulares e metabólicas, principalmente nas células astrogliais. Nesse sentido, a busca por moléculas com potencial terapêutico no SNC é extremamente relevante. Trabalhos do nosso grupo mostraram que o resveratrol e o ácido lipoico, duas moléculas conhecidas pelos seus efeitos antioxidantes, modulam importantes funções gliais, relacionadas principalmente ao metabolismo glutamatérgico, à defesa antioxidante e à resposta inflamatória. Neste sentido, esta tese teve como objetivo avaliar os efeitos do resveratrol e do ácido lipoico em células astrogliais e neuronais expostas à amônia, assim como seus possíveis mecanismos protetores. Primeiramente, nós observamos que o resveratrol e o ácido lipoico foram capazes de prevenir as alterações induzidas pela amônia em células astrogliais C6, sobre parâmetros do metabolismo glutamatérgico, dentre os quais podemos destacar a captação de glutamato, a atividade da enzima glutamina sintetase (GS) e o conteúdo de glutationa (GSH). Além disso, o ácido lipoico também exerceu um efeito antiinflamatório nestas células, prevenindo a liberação de citocinas pró-inflamatórias (TNFα, IL- 1β, IL-6, IL-18) e da proteína S100B, através da diminuição da ativação do fator de transcrição NFκB. Nós também verificamos que a maioria dos efeitos protetores do resveratrol e do ácido lipoico foram dependentes da heme oxigenase 1 (HO1), uma enzima associada com a defesa celular em situações de estresse. Por fim, foram avaliados os efeitos do resveratrol e do ácido lipoico sobre células neuronais expostas à amônia. Novamente, ambos apresentaram um efeito benéfico, prevenindo tanto o aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) quanto a diminuição do conteúdo de GSH induzidos pela amônia. Nas células neuronais, a proteína HO1 também participou dos efeitos protetores do resveratrol e do ácido lipoico. Em conjunto, esses resultados nos mostram que o resveratrol e o ácido lipoico são capazes de modular positivamente o funcionamento tanto de células astrogliais quanto de células neuronais em situações de hiperamonemia, compartilhando também alguns mecanismos de ação, como a indução da HO1. Este estudo in vitro sugere que o resveratrol e o ácido lipoico são potenciais agentes terapêuticos para doenças do SNC, as quais envolvam produção de espécies reativas e resposta inflamatória, como a EH. / Astrocytes are dynamic and versatile cells which participate in the maintenance of brain homeostasis in physiological conditions and also in response to pathological conditions, such as hepatic encephalopathy. This neurological disease is mainly associated with hyperamonnemia, resulting from acute or chronic liver failure. Ammonia toxicity in the central nervous system (CNS) is mediated by several cellular and metabolic alterations, primarily in astroglial cells. In this sense, the search for molecules with therapeutical potential for CNS becomes highly relevant. Our group has shown that resveratrol and lipoic acid, two molecules known for their antioxidant activities, are able to modulate important glial functions mainly related to glutamate metabolism, antioxidant defense and inflammatory response. In this sense, this study aimed to evaluate the effects of resveratrol and lipoic acid in astroglial and neuronal cells exposed to ammonia, as well as their possible protective mechanisms. Firstly, we observed that resveratrol and lipoic acid were able to prevent ammonia-induced alterations in C6 astroglial cells functioning, such as glutamate uptake, glutamine synthetase (GS) activity and intracellular GSH content. Moreover, lipoic acid also exerted an anti-inflammatory effect in C6 astroglial cells, preventing the ammonia-stimulated release of pro-inflammatory cytokines (TNF, IL-1β, IL-6, IL-18) and S100B protein, by decreasing the activation of the transcription factor NFκB. We also verified that the most protective effects of resveratrol and lipoic acid involved the heme oxygenase 1 (HO1), an enzyme associated with protection against stressful conditions. Finally, we evaluated the effects of resveratrol and lipoic acid on neuronal cells exposed to ammonia. Again, both showed beneficial roles, preventing the increase of reactive oxygen species (ROS) and decrease of GSH content induced by ammonia. In neuronal cells, HO1 also mediated the protective effects of resveratrol and lipoic acid. Taken together, these results show that resveratrol and lipoic acid are able to positively modulate the functioning of both astroglial and neuronal cells in hyperamonemmia conditions, sharing some mechanisms of action, such as HO1. This study in vitro suggests that resveratrol and lipoic acid may represent potential therapeutic agents for CNS, during oxidative and inflammatory damages, as the induced by ammonia.

Embora a importância do controle dos níveis de amônia em biotérios seja reconhecida há muitos anos e várias consequências da exposição por inalação em espécies convencionais de laboratório sobre o trato respiratório tenham sido descritas na literatura, existem poucos estudos que avaliaram os efeitos sistêmicos e subclínicos nos animais. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o perfil hematológico e bioquímico em ratos Wistar alojados sob condições ambientais adversas (ammonia build-up) com tempo de permanência de 5 (Grupo 1, n=20), 10 (Grupo 2, n=20) ou 15 dias (Grupo 3, n=20). A elevação dos níveis de poluentes no ambiente de alojamento experimental foi obtida através da redução da taxa de ventilação e da colocação de maravalha servida, de forma a alcançar-se uma concentração média aproximada de 90 ppm de amônia, variando de 76 a 106 ppm. A análise hematológica revelou que os animais do Grupo 1 apresentaram valores de hemoglobina e hematócrito significativamente maiores em relação todos os outros grupos. Com relação aos parâmetros bioquímicos, novamente observou-se que o Grupo 1 diferiu estatisticamente do Grupo Controle, do Grupo 2 e do Grupo 3 para creatinina e para gama-glutamiltransferase. Diferenças entre o Grupo 1 e os demais grupos experimentais foram encontradas para fosfatase alcalina, alanina aminotranferase, amilase e glicose. Os demais parâmetros apresentaram resultados variáveis e aparentemente inconclusivos. Concluindo, a análise dos resultados indica que a maioria das alterações no perfil hematológico e bioquímico de animais expostos ocorre entre o dia 0 e o dia 5 e posteriormente retorna aos valores basais, devido a uma possível resposta adaptativa ao aumento da concentração de amônia atmosférica no ambiente de alojamento. / Although the importance of controlling the levels of ammonia in animal facilities has been acknowledged for many years now, and several consequences of exposure by inhalation in conventional laboratory species on the respiratory tract have been described in the literature, there are few studies assessing the systemic and subclinical effects on animals. This study aimed at assessing the hematological and biochemical profile in Wistar rats housed under adverse environmental conditions (ammonia build-up) with stay time of 5 (Group 1, n=20), 10 (Group 2, n=20) or 15 days (Group 3, n=20). The increase in the levels of pollutants in the experimental environment housing was achieved by reducing the rate of ventilation and the placement of soiled bedding served, in order to achieve an average concentration of ammonia of approximately 90 ppm, ranging from 76 to 106 ppm. The hematological analysis revealed that animals in Group 1 had hemoglobin and hematocrit values significantly higher than all other groups. Concerning the biochemical parameters, once again it was observed that Group 1 differed statically from the Control Group, Group 2 and Group 3 regarding creatinine and gamma-glutamyltransferase. Differences between Group 1 and the other experimental groups were found regarding alkaline phosphatase, alanine aminotransferase, amylase and glucose. The other parameters showed variable results, apparently inconclusive. In conclusion, the analysis of the results indicates that most changes in the hematological and biochemical profile of the animals exposed occur between day 0 and day 5, and then return to baseline, in reason of a possible adaptive response to the increase of atmospheric ammonia concentration in the environment housing.

272f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-03T15:02:31Z No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO_ELIZABETH DA ROCHA COUTO.pdf: 5379213 bytes, checksum: abcb42aa71cfdf41403c0028e4fa7652 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-04-23T15:33:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO_ELIZABETH DA ROCHA COUTO.pdf: 5379213 bytes, checksum: abcb42aa71cfdf41403c0028e4fa7652 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T15:33:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE DE DOUTORADO_ELIZABETH DA ROCHA COUTO.pdf: 5379213 bytes, checksum: abcb42aa71cfdf41403c0028e4fa7652 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES / O desenvolvimento desse estudo parte da motivação de aplicar esforços técnicos e científicos visando avaliar as transformações do SO2 e NO2 na atmosfera da área de influência do Pólo Industrial de Camaçari. Este estudo teve como principal objetivo caracterizar a atmosfera da área estudada através da deposição úmida e em relação ao SO2, NO2 e suas transformações na fase gasosa e particulada <2 μm. As campanhas de amostragem foram feitas em três estações da Rede de Monitoramento do Ar da Cetrel S.A: Gravatá, em Camaçari; Escola, em Dias D´Àvila e Lamarão, em Lamarão do Passé. As concentrações de espécies inorgânicas foram determinadas na precipitação da região e as contribuições para a formação da precipitação ácida foram identificadas. Foram medidos pH, condutividade e os principais constituintes inorgânicos da chuva (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, NH4+, SO42-, NO3- e Cl-). Esta se caracteriza por pH entre 3,8 e 7,6 e elevado número de eventos ácidos (pH<5,6), com maior frequência de acidez na chuva amostrada na estação Lamarão. Cl-, Na+ e NH4+ são os íons predominantes na deposição apenas úmida das três áreas monitoradas no período 2006-2007. A incorporação do spray marinho na atmosfera da área de influência do Pólo Industrial de Camaçari neutraliza parte da acidez das chuvas, freqüentemente em baixos percentuais, com significância até 25% de neutralização, associada à direção e velocidade dos ventos oriundos do oceano. Os níveis de amônio comparados aos de SO42-nss (non sea salt) encontrados na chuva daquela área, no período de 2006 a 2008, são suficientes para neutralizar também por esse meio uma parcela significativa da acidez da chuva da região. Correlações significativas e comuns a todas as estações foram encontradas para os pares de íons: Na+ x Cl-, Na+ x Mg2+ e Mg2+ x Cl-, indicando uma origem comum para esses íons e associada às massas de ar oceânicas transportadas para a região, principalmente, quando a predominância dos ventos era de Leste e Sudeste. Entre os compostos inorgânicos em fase gasosa medidos na atmosfera da área estudada, predomina amônia, cujos níveis médios em 2008 são comparáveis a outras áreas com influência industrial (150 nmol m-3 na Estação Gravatá;133 nmol m-3 na Estação Escola e 193 nmol m-3 na estação Lamarão). Entre os ácidos fortes determinados na atmosfera, HCl predomina em função de suas emissões locais como poluente primário com faixa de concentração nas três estações com valores superiores àqueles reportados para outras áreas industriais brasileiras. Isso também ocorre de forma semelhante para HNO3 e em menor escala para H2SO4. Em todos os casos, a atmosfera em Lamarão apresenta concentrações mais altas para os ácidos, inclusive para o H2SO4, embora a estação Gravatá seja o local que apresenta concentrações mais altas do precursor (SO2). Isso pode ser explicado pela presença de maior concentração de partículas de ferro naquela atmosfera, favorecendo a formação de H2SO4 por ação catalítica. Em relação à fase particulada <2 μm, amostrada no período de 2008, as massas de ar naquela região são moderadamente enriquecidas por sais de / Salvador

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:15:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345551.pdf: 6788283 bytes, checksum: e1c2ab3f3b3469bd6ac7fc6af68774f3 (MD5) Previous issue date: 2016 / Os problemas ambientais associados à produção de suínos surgem como o motivo principal para o desenvolvimento de sistemas produtivos equilibrados e sustentáveis. Assim, os modelos de gestão ambiental associados à agropecuária aparecem como ferramentas fundamentais de simulação para a tomada de decisão. A presente pesquisa teve como objetivo desenvolver um modelo matemático integrando a estimativa do consumo de água, a produção de dejetos e a emissão de gases de efeito estufa e amônia em granjas comerciais de suínos. Para tal, foram selecionadas 4 granjas na fase fisiológica de creche e 15 granjas na fase de crescimento-terminação, onde diariamente foram medidos os consumos de água e os volumes de dejetos produzidos pelos animais. Semanalmente, os dejetos produzidos e as diferentes rações consumidas foram amostrados para análise físico-química. As concentrações dos gases no ar interno e externo das granjas na fase de creche foram obtidas a partir do uso de uma metodologia simplificada. Os resultados obtidos para a estimativa do consumo de água mostraram que o modelo não linear Logístico foi o que melhor se ajustou aos dados médios semanais, tanto na fase de crescimento-terminação (R2=0,989; erro de estimação: 0,11 L·suíno-1) quanto nos sistemas de produção ?wean-to-finish? (R2=0,997; erro de estimação: 0,12 L·suíno-1·d-1), considerando a idade dos animais. O modelo para estimativa do volume de dejetos produzidos apresentou robustez e precisão na fase de creche (R2=0,931; erro de estimação: 0,13 L·suíno-1·d-1). No entanto, na fase de crescimento-terminação foi necessário desenvolver um novo termo para a equação do balanço de água nos suínos (R2=0,740; erro de estimação absoluto: 0,38±0,32 L·suíno-1·d-1). Os valores estimados para a composição dos dejetos apresentaram correlações moderadas a fortes, sendo os erros de estimação variáveis entre as fases fisiológicas [Creche: nitrogênio (9,4%); fósforo: (14,9%); Crescimento-terminação: nitrogênio (20,9%); fósforo: (15,3%)]. As emissões dos gases de efeito estufa e NH3 determinadas para granjas na fase fisiológica de creche foram de 0,42 kg CO2·suíno-1·d-1, 1,07 g CH4·suíno-1·d-1; 0,07 g N2O·suíno-1·d-1 e 0,42 g NH3·suíno-1·d-1. De forma geral, o modelo desenvolvido mostrou-se eficiente como ferramenta de gestão ambiental para a estimativa do consumo de água, da produção de dejetos e da emissão de gases de efeito estufa e NH3, assumindo um erro máximo de estimação de ±20%.<br> / Abstract : The environmental problems associated with pig?s production emerge as the main reason for the development of balanced and sustainable production systems. In this context, environmental management models associated with precision animal husbandry are important simulation tools for decision-making. This research aimed to develop a mathematical model integrating the estimation of water disappearance, manure production and the emissions of greenhouse gases and ammonia at commercial pig farms. For this, four post-weaning farms and fifteen growing-finishing were selected where daily water disappearance and the volume of manure produced by the animals were measured. Each week, the manure produced and the different feeds consumed by the pigs were sampled for physical-chemical analysis. Gas concentrations both indoor and outdoor air for post-weaning phase was obtained using the simplified methodology. The results obtained for water disappearance estimation showed that the nonlinear Logistic model was the best adjusted for the average weekly data for both growing-finishing phase (R2=0.989; prediction error: 0.11 L·pig-1) and weaning-to-finishing production systems (R2=0.997; prediction error: 0.12 L·pig-1·d-1), considering the age of the animals. The estimating model for the volume of manure produced presented robustness and accuracy in post-weaning phase (R2=0.931; prediction error: 0.13 L·pig-1·d-1). However, for growing-finishing phase it was necessary to develop a new term to the equation of water balance in pigs (R2=0.740; prediction error: 0.38±0.32 L·pig-1·d-1). The estimated values for the composition of the manure showed moderate to strong correlations being the predictions error variable between physiological phases [post-weaning nitrogen (9.4%); phosphorus: (14.9%); growing-finishing: nitrogen (20.9%); phosphorus: (15.3%)]. The GHG emissions and NH3 measured at post-weaning farms were 0.42 kg CO2·pig-1·d-1, 1.07 g CH4·pig-1·d-1; 0.07 g N2O·pig-1·d-1 and 0.42 g NH3·pig-1·d-1. Overall, the model developed has demonstrated effectiveness as a environmental management tool for the estimation of water disappearance, manure production and the emissions of greenhouse gases and ammonia, assuming a maximum prediction error of ± 20%.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-17T15:19:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1361079 bytes, checksum: e331b1ecba643bfeec54b258c99640c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T15:19:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1361079 bytes, checksum: e331b1ecba643bfeec54b258c99640c9 (MD5) Previous issue date: 2003-09-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Objetivando-se avaliar camas sobrepostas compostas de maravalha e de casca de arroz para suínos nas fases de crescimento e terminação para as condições de verão, foi conduzida pesquisa, no período de dezembro de 2002 a abril de 2003, no Centro Nacional de Pesquisa de Suínos e Aves (EMBRAPA - CNPSA), localizado em Concórdia, Estado de Santa Catarina. Foram utilizadas três edificações com dimensões de 12,0 x 10,0 m, divididas em 4 baias de 5,0 x 6,0 m. Foram utilizados 216 animais (Landrace x Large White), com 25 kg de peso médio inicial e 63 dias de vida, provenientes da própria EMBRAPA, divididos em número de 72 por instalação, em um experimento com delineamento experimental inteiramente casualizado e 4 repetições por tratamento. Os tratamentos utilizados foram cama de maravalha, cama de casca de arroz e piso de concreto. O ambiente térmico foi avaliado com base no índice de temperatura de globo negro e umidade (ITGU), na carga térmica radiante (CTR) e na umidade relativa do ar (UR). A qualidade do ar foi avaliada com base na quantificação da emissão de amônia e para isso foram feitas medições diárias de fluxo instantâneo às 10:00 e 14:00 horas. O desempenho produtivo dos animais foi analisado com base na conversão alimentar (CA), no ganho de peso (GP), no consumo de ração (CR) e de água (CAg). Foi determinada ainda a taxa de mortalidade (TM). O período experimental foi dividido em três fases: 1) 63 a 98 dias de vida (25 - 50 kg); 2) 98 a 126 dias de vida (50 - 75 kg); e 3) 126 a 183 dias de vida (75 - 135 kg). Verificou-se que não houve diferenças para o ITGU e para a UR entre os tratamentos e, que a CTR foi distinta nos três tratamentos, sendo os maiores valores obtidos na cama de maravalha. Foi verificada diferença entre os tratamentos com relação ao ganho de peso (GP) e taxa de mortalidade (TM), em determinadas fases. Concluiu-se que o desempenho geral dos tratamentos foi muito próximo, tomando-se como base os índices do ambiente térmico, qualidade do ar, taxa de mortalidade e índices zootécnicos. Houve discreta vantagem para o piso de concreto, mas, de acordo com os resultados, as camas podem figurar também como opções satisfatórias, tendo em vista as pequenas diferenças observadas e dentre as mesmas foi evidenciada pequena vantagem para a cama de casca de arroz. / The objective of this study was to evaluate the deep bedding made of wood shavings and rice husks for swine at the growth and finishing phases under summer conditions. The experiment was carried out over the period from December 2002 to April 2003, in the “Centro Nacional de Pesquisa de Suinos e Aves (EMBRAPA - CNPSA) located in Concórdia county, Santa Catarina State. Three constructions with dimensions of 12.0 x 10.0 m divided into 4 boxes with 5.0 x 6.0 m were used. A total of 216 animals (Landrace x Large White) with an initial average weight of 25 kg and aged 63 days, coming from EMBRAPA, were used. Each experimental installation lodged seventy two animals. The entirely randomized experimental design was used, with 4 replicates for each treatment. The used treatments were: wood shaving bed, husk rice bed and concrete floor. The evaluation of the thermal environment was based on the humidity and black globe temperature index (ITGU), the radiant thermal load (CTR) and the relative air humidity (UR). The evaluation of the air quality was based on the quantification of the ammonia emission. So, daily measurements of the instantaneous flow at 10:00 and 14:00 hours were performed. The analysis of the animals’ productive performance was based on food conversion (CA), weight gain (GP), consumption of ration (CR) and water (CAg). The mortality rate (TM) was also determined. The experimental period was divided into three phases: a) 63 to 98 living days (25 - 50 kg); b) 98 to 126 living days (50 - 75 kg); and c) 126 to 183 living days (75 - 135 kg). It was found that there were no differences for ITGU and UR among the treatments; CTR was different in those three treatments, and the highest values were shown by the deep bedding. Difference among the treatments were found for the weight gain (GP) and mortality rate (TM) at certain phases. Based on the indices of the thermal environment, life quality, mortality rate and the zootechny indices, it was concluded that the treatments showed a very close general performance A discreet advantage was found for the concrete floor; according to the results, however, the beds can also be satisfactory options, considering the low differences observed. A small advantage was shown for the rice husk bed. / Dissertação importada do ALexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-21T12:27:40Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 342102 bytes, checksum: d6f391c4232ad4caba318204d2f7f5a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-21T12:27:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 342102 bytes, checksum: d6f391c4232ad4caba318204d2f7f5a0 (MD5) Previous issue date: 2001-09-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselheiros: Mário Fonseca Paulino e José Maurício de Souza Campos. O primeiro experimento foi realizado no período de janeiro a março de 2000, com o objetivo de avaliar os efeitos da suplementação sobre os consumos de matéria seca de volumoso, suplemento e dieta total; de matéria orgânica, proteína bruta, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, extrato etéreo, carboidratos totais, cálcio, fósforo, magnésio, sódio e potássio no suplemento e na dieta total, assim como a participação do volumoso, suplemento e da dieta total no suprimento de nutrientes aos animais. Foram estudados também o efeito do consumo de suplemento no pH e amônia ruminais e na uréia plasmática. Utilizaram-se 12 novilhos 7/8 holandês-zebu em três quadrados latinos 4 x 4, consistindo de três grupos de peso corporal (250, 350 e 450 kg), alojados individualmente em baias cobertas, por 60 dias (quatro períodos de 15 dias). Cada grupo de quatro animais foi alimentado, durante os quatros períodos, com capim-elefante "Napier" (Pennisetum purpureum) e suplementos constituídos por farelo de milho e soja numa relação de 70:30 (12,5%), uréia (12,5%) e quatro tipos de cama de frango (75%), as quais foram constituídas de serragem, sabugo de milho triturado, casca de café e capim-elefante "Cameroon". O volumoso e os suplementos foram fornecidos uma vez ao dia pela manhã e mistura mineral e água foram fornecidas à vontade. Verificou-se que os níveis das camas de frango e uréia tiveram alto efeito inibitório no consumo de suplemento e, conseqüentemente, os suplementos tiveram pequena participação no suprimento de nutrientes aos animais. Apesar de não ter ocorrido efeito do suplemento nos parâmetros ruminais e plasmáticos, foram verificadas correlações positivas entre os consumos de matéria seca e proteína bruta no suplemento e os níveis ruminais de amônia. Os níveis ruminais de amônia sempre se apresentaram acima do nível mínimo necessário para adequada fermentação da fibra alimentar e crescimento microbiano. O segundo experimento foi realizado em agosto de 2000, utilizando-se 20 ovinos confinados em gaiolas metálicas de metabolismo, durante 15 dias, sendo 10 dias de adaptação às dietas experimentais e determinação do consumo e cinco dias de coletas de amostras. A partir do oitavo dia, as dietas foram fornecidas no nível de 95% do consumo ad libitum, às 8h. Os animais foram distribuídos em quatro tratamentos em delineamento em blocos casualizados, com cinco repetições. O volumoso foi composto de feno de capim-tifton 85 ( Cynodon spp) e a cama de frango foi composta de sabugo de milho triturado e casca de café numa relação 1:1. As dietas foram isoprotéicas contendo quatro níveis de cama de frango (0, 20, 40 e 60%), 20% de concentrado e quatro níveis de feno (80, 60, 40 e 20%). Avaliaram-se os efeitos dos tratamentos sobre os consumos de nutrientes; o balanço de nitrogênio; a participação do volumoso, da cama de frango e dieta total no suprimento de nutrientes (PB e macroelementos) aos animais; a digestibilidade aparente dos nutrientes; e a disponibilidade dos macroelementos minerais. A cama de frango presente em 40 e 60% da dieta apresentou alta participação no suprimento de proteína bruta e magnésio, comparada ao volumoso, e supriu mais de 100% dos requerimentos de Ca, P, Na e K dos animais. Entretanto, a disponibilidade aparente do Ca foi baixa e do P, negativa. O balanço de nitrogênio passou de negativo para ligeiramente positivo com o aumento da cama de frango, embora tenha ocorrido alta excreção urinária de nitrogênio em todos os tratamentos. Os coeficientes de digestibilidade do CHOT, CNE e EE aumentaram, enquanto da FDN e PB diminuíram com o aumento do nível de cama de frango na dieta. / The first experiment was conducted from January to March, 2000, to evaluate the effects of supplementation on the intakes of dry matter of the forage, supplement and total diet; and intakes of organic matter, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, ether extract, total carbohydrates, calcium, phosphorus, magnesium, sodium and potassium in the supplement and in the total diet, as well as the participation of the forage, supplement and total diet in the supply of nutrients to the animals. The effects of supplement intake in ruminal pH and ammonia and serum urea were also studied. Twelve 7/8 holstein-zebu steers were used in three 4 x 4 latin square design, consisted of three body weight groups (250, 350 e 450 kg), individually housed in covered pens, during 60 days (four periods of 15 days). Each group of four animals were fed during four periods, with "Napier" grass (Pennisetum purpureum) and supplements constituted of corn and soybean meal in the relation of 70:30 (12.5%), urea (12.5%) and four types of poultry litter (75%), constituted of wood shavings, chopped corn cobs, coffee rind and chopped and dry elephant grass "Cameroon". The forage and the supplements were fed once per day in the morning and mineral mixture and water furnished ad libitum. It was observed that the poultry litters and urea showed high inhibitory effect in the intake of supplement and, consequently, the supplements had low participation in the supply of nutrients to the animals. Despite of the lack of effect of the supplements in the ruminal and serum parameters, it was verified positive correlations among intakes of dry matter and crude protein of supplements and ruminal ammonia levels. The ruminal ammonia was always above of the minimum necessary for adequate fermentation of the fiber and microbial growth. The second experiment was conducted in August, 2000, by utilizing 20 sheep allotted to metallic crates during 15 days, in which 10 days was for adaptation to the experimental diets and determination of feed intake and five days for sampling. From the eighth day and so on, the diets were fed at 95% ad libitum intake, at 8a.m. The animals were distributed in four treatments in blocks casualized design, with five replicates. Tifton 85 (Cynodon spp) hay was the forage source and the poultry litter was composed of chopped corn cobs and coffee rind in the ratio of 1:1. The diets were isoprotein with four levels of poultry litter (0, 20, 40 and 60%), 20% concentrate and four levels of hay (80, 60, 40 and 20%). It was evaluated the treatment effects on the nutrients intake; nitrogen balance; the effect of forage, poultry litter and total diet in the supply of nutrients (CP and macrominerals) to the animals; the apparent nutrient digestibility and macrominerals availability. The 40 and 60% of poultry litter in the diet presented high effect in the supply of crude protein and magnesium, compared to the forage, and supplied more than 100% of the requirements of Ca, P, Na and K to the animals. However, the apparent availability of Ca was low and P was negative. The nitrogen balance changed from negative to slightly positive with increasing of poultry litter, although high urinary excretion of nitrogen was observed in all treatments. The digestibility coefficients of total carbohydrates, NSC and EE increased while those of NDF and CP decreased with the increase in the poultry litter level in the diet. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-17T16:59:31Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664820 bytes, checksum: e21bd6811411d455f35cdcfb366dc370 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T16:59:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664820 bytes, checksum: e21bd6811411d455f35cdcfb366dc370 (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / A ureia é o fertilizante nitrogenado sólido de maior concentração de nitrogênio (N) e de menor custo deste nutriente. Apesar do baixo custo, perdas de amônia (NH 3 ) por volatilização contribuem para diminuição da eficiência da ureia. Para reduzir as perdas podem ser utilizadas substâncias hidrofóbicas, na forma de revestimento dos grânulos ou na própria matriz do fertilizante. O enxofre elementar (S°) tem carácter hidrofóbico e, além disso, fornece sulfato (SO 42- ) às plantas e acidez na forma de H + após sua oxidação no solo. A acidez gerada pode ser vantajosa, pois a hidrólise da ureia consome H + e o NH 4+ formado não é estável em meio alcalino e pode ser perdido na forma de NH 3(g) . Além do S°, substâncias orgânicas e inorgânicas também podem ser utilizadas junto aos fertilizantes. O tetraetóxido de silício (Si(OCH 2 CH 3 ) 4 ) é um composto que permite a obtenção de compósitos de Si, chamados de vidros, através da técnica sol-gel. Com o uso desta técnica a formação da matriz do vidro ocorre pela substituição dos grupos etóxi por monômeros de (C 2 H 5 O) 3 Si-O - , processo que pode ser realizado em temperatura menor do que aquela da fusão da ureia (<134 °C), permitindo insirir o fertilizante na matriz do vidro. Conduziram-se três experimentos, sendo que o primeiro teve como objetivo verificar se a aplicação de S° juntamente com a ureia diminui as perdas de NH 3 e ou mantem maior concentração de NH 4+ no solo; o segundo teve como objetivo verificar se a solubilidade de ureia é diminuida com sua associção ao vidro e; o terceiro teve como objetivo verificar se a volatilização de NH 3 da ureia é diminuida pela associação do fertilizante com o vidro. No primeiro experimento verificou-se que a aplicação de S° junto a ureia não diminui a volatilização acumulada de NH 3 , pois há um assincronismo entre o consumo de H + pela hidrólise da ureia e a geração de H + pela oxidação do S°. A aplicação de microrganismos oxidantes do S°, como o Acidithiobacillus thiooxidans, acelera sua oxidação, porém, é insuficiente para neutralizar a alcalinidade promovida pela rápida hidrólise da ureia. No segundo e terceiro experimentos verificou-se que a associação da ureia ao vidro não alterou a velocidade de dissolução do fertilizante ou reduziu as perdas por volatilização de NH 3. / Urea is the solid nitrogenous fertilizer with highest concentration of nitrogen (N) and lower cost of this nutrient. Despite the low cost, ammonia (NH 3 ) losses by volatilization contribute to reduction of fertilizer efficiency. To reduce losses, hydrophobic substances are used as coating of granules or in the fertilizer matrix. The elemental sulfur (S°) has hydrophobic character and, in addition, provides SO 42- to plants and acidity in form of H + after its oxidation in the soil. The acid generated might be advantageous, because the urea hydrolysis consumes H + and NH 4+ formed is not stable in alkaline medium, and as a result of that N is lost as NH 3(g) . Besides S°, organic and inorganic substances might be used associated at the urea. The tetraethoxysilane (Si(OCH 2 CH 3 ) 4 ) is a silicon compound through which we can obtain glass by the sol-gel technique. To obtain the glass ethoxy groups in TEOS are replaced by monomer (CH 5 O) 3 Si-O - during the condensation. Advantageously, through the sol-gel-technique, this process can be performed at a lower temperature than that of the urea melting (<134 °C), allowing to insert urea in the glass matrix. Here three essay were conducted, as follows: the first was to verify if the S° application with urea decrease NH 3 losses and maintains a larger concentration of NH 4+ in the soil; the second was to verify the solubility of urea-glass pastilles; the third was to verify if the association of urea with glass decrease NH 3 volatilization or maintains a larger concentration of NH 4+ in the soil. On the first experiment we found that the application of S° with urea does not decrease the NH 3 volatilization because there is an asynchrony between the consumption of H + by urea hydrolysis and the generation of H + by S° oxidation. The application of S° oxidizing microorganisms, such as Acidithiobacillus thiooxidans, accelerates oxidation, but it is still insufficient to neutralize the alkalinity promoted by the urea hydrolysis. On the second essay we found that urea-glass pastilles does not have lower dissolution rate. These results were corroborated by those obtained in the third essay, in which we observed that the urea association with glass did not incur a lesser loss of NH 3 .