Esta pesquisa apresenta a aplicação de uma nova metodologia de medição de carreamento de solo, que foi utilizada durante o período de um ano, na área urbana de Paranavaí, no estado do Paraná. Teve como objetivo avaliar a fragilidade do solo e analisar os processos de erosão e arenização. Durante o seu desenvolvimento foram analisados principalmente os dados climáticos que envolveram desde as temperaturas médias anuais, índices de pluviosidade até direção e velocidade dos ventos de superfície. A partir da análise dos dados obtidos foram elaboradas cartas temáticas que permitiram um melhor entendimento do fenômeno da arenização, cerne deste trabalho. Uma série de fotos obtidas no campo auxiliou na análise e avaliação desses processos, gerando uma discussão de resultados que possibilitou tecer considerações sobre a recuperação de certas áreas onde ocorrem esses fenômenos. / This research aims to present the application of a new methodology of measurement of soil carrying over used during one-year term in the urban area of Paranavaí, in the state of Paraná-Brazil. Aiming to evaluate the soil fragility and analyzing the erosion processes and arenization, it was analyzed during its development, the climatic data from the average annual temperatures, pluviometric rates and even the direction and speed of the winds. Starting from the analysis point of the data collected, thematic letters were elaborated allowing a better comprehension of the arenization phenomenon, core of this work. A series of pictures were taken in field that helped us in the analysis and evaluation of these processes, arousing a discussion of the results, which let us talk about the recovery of certain areas where these phenomena occur.

O presente trabalho está baseado na perspectiva sistêmica. Buscamos a compreensão de que os componentes e os fenômenos naturais se integram, efetuando troca de matéria e energia. Nesta perspectiva, a área de estudo tem como espaço de análise a bacia hidrográfica do rio Acaraú(CE), onde foram considerados os aspectos históricos e culturais, percebendo-se inter-relações importantes com os aspectos físicos: cobertura vegetal, clima, hidrografia, solos, geologia e geomorfologia. Objetivamos avaliar a estimativa da produção de sedimentos em duas sub-bacias, em diferentes cenários de uso da terra, na dinâmica erosiva do escoamento superficial pluvial, nas margens do canal fluvial, em duas áreas de unidade geomorfológica denominada maciço residual em um Argissolo e depressão sertaneja em Luvissolos crônicos. A escolha por bacias de drenagem parte do pressuposto de que estas representam uma unidade espacial onde os diferentes elementos encontram-se integrados e em equilíbrio. Consideramos o fato de que as maiores taxas erosivas são encontradas nas áreas onde a agricultura se dedica às culturas temporárias de ciclo anual, pois acreditamos que para o controle da erosão precisamos evitar que a água adquira velocidade no seu percurso de escoamento superficial, pois a intensidade erosiva varia de acordo com as diferentes taxas de cobertura no solo. Para estimar o carreamento de sedimentos provenientes do escoamento superficial pluvial, a partir de diversos tipos de manejo agrícola da região, procuramos reproduzir um cenário para as duas sub-bacias. As três parcelas experimentais foram montadas, de forma que pudéssemos representar a realidade do pequeno agricultor, em função do preparo das terras para a cultura de subsistência nas margens do terraço fluvial, onde o solo fica desprotegido de vegetação, logo no inicio das primeiras chuvas. Durante dois anos de monitoramento, o escoamento superficial foi dirigido às calhas e aos tanques de sedimentação. As parcelas foram instaladas no topo do terraço fluvial, no sentido de declive, na margem direita de cada sub-bacia, sendo três na área 1 Maciço Argissolos (A,B,C) e três na área 2 Depressão Luvissolos (D,E,F), sob a cobertura vegetal, com área útil de 1.725,00m2, sendo: 50 metros de largura por 10m de comprimento as parcelas A e D; 50m de largura por 11,5 de comprimento, as parcelas B e E; 50m de largura por 13m de comprimento, as parcelas C e F. Foi possível observar a influência da cobertura vegetal no carreamento de sedimentos. Os cenários geraram diferentes padrões espaciais de produção de sedimentos. Uma redução de 83% para a parcela com 3m e 92% para a parcela com 1,5m de mata em relação a parcela s/v. Pôde-se observar que o aumento da cobertura do solo diminui drasticamente o transporte de sedimentos carreados. Estes resultados evidenciam a necessidade de estudos para identificação das áreas onde é necessária a implementação das práticas de manejo do uso do solo para o controle dos processos erosivos e não somente práticas de proteção aos cursos dágua por meio da cobertura do solo. / The present work based on this perspective sistemic looking for the understanding that the components and natural fit into making an exchange of matter and energy in this perspective, the area of study is to examine the area of the river basin hidrography and Acaraú(Ce), which had been considered the historical and cultural aspects, realize, it is important inter-relationships with the physical aspects: Vegetation cover, climate, hydrography, Soils, geology and evaluate the Stimate geomorphology. The method the product of sediments into two Sub-basin in different scenaries of land use, dynamics of erosive runoff rain on the banks of the River canal in two areas of geomophology unit called in a solid Residual mass and Sertaneja in luvisoils chronic depression. The choice for draining basins based on the assumption they are present an espatial unit where the different elements are integrate into balance. Consider and the fact that the highest rastes are found in erosive areas where agriculture was dedicated crops temporary cycle Annual therefore believe that for the control of erosion need to prevent water becomes fast on their way to runoff, because of erosive intensity varies according to different rates of coverage on the ground. To estimate the Corriement of sediment from the surface rain, for several types of agricultural management in the region, trying to play a scenary the two sub-basins as three the reality of small farmer, depending on the preparation of land for growing Subsistence banks of the river surface, where the soil is bare of vegetation as early as the beggining of the first rains. During two years of monitoring, the runoff was directed to the rails and Tanks of Sedimentation, as plots were installed on the top of the river terrace, to Slope on the right bank of each Sub-basin, three in the area massive Argilosoils 1 (A,B,C) and 3 in the Area 2 depression Luvisoils (D,E,F), under the canopy, with the usable area of 1.72500M, and 50M wide and 10M long, the plots A and D, 50 wide and 11,5M in tengh, parcels B and E, 50M wide and 13M in Lengh the parcels C and F. It was possible to observe an inluence of the vegetation covering into taking of sediments. The Scenaries created different Standards of production of sediments. One redution about 83% for parcel with 3M and 92 for parcel S/V. it can observe that highest of the Covering Soil stays small concretly the transport of sediments taken. These results evidence necessity of study for identification areas where is necessary with implementation of the practices of maneja useful of soil for the control process erosives and no only practices of protection to the courses of water by covering of the soil.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-07T14:06:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luciana Inácio Pauletti - 2012.pdf: 2287630 bytes, checksum: 392dd39420f8918a2239eaf29eea5ee0 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-05-07T14:08:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luciana Inácio Pauletti - 2012.pdf: 2287630 bytes, checksum: 392dd39420f8918a2239eaf29eea5ee0 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T14:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Luciana Inácio Pauletti - 2012.pdf: 2287630 bytes, checksum: 392dd39420f8918a2239eaf29eea5ee0 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / The stormwater runoff in urban areas is an important source of non-point pollutants. This study aimed to quantify the build-up and wash-off of pollutants, particularly metals, water runoff from a paved surface urban Goiânia. Studies to estimate the processes of build-up and wash-off are still incipient in Brazil. We evaluated twelve plots paved with size of 3m2, located in a public parking lot, where they were analyzed on build-up and wash-off in June and July 2012. To wash-off was used a rainfall simulator in three intensities, 69 mm/h, 109 mm/h and 180 mm/h. Quantitation of accumulation in sampled surfaces determined load per m2 to obtain the coefficient build-up as well as for the analysis of the influence of background dried days before sampling campaigns. The build-up was adjusted at four possible equations for use in models water quality: (1) Linear, (2) Power (3) Exponential, and (4) Michaelis-Menton by obtaining the best fit. The water quality parameters analyzed were used for calculation of Average Concentration Event (CME), building polutogramas, coefficient of wash-off and correlation analyzes. The accumulation rate obtained was, on average, 8.53 g/m2dia, and more days dry, the greater the accumulation of pollutants. Levels of metals were found in all analyzed plots for all simulated events in different periods. There sharp and direct correlation between variables, particularly suspended solids and metals. The intensity of rain on the wash-off was clear, since the simulated rain intensity shifted with greater dirtier. Parameters were obtained for modeling the quality of rainwater. / O presente trabalho teve como objetivo quantificar o acúmulo (build-up) e carreamento (wash-off) de poluentes, principalmente metais, na água do escoamento de uma superfície pavimentada urbana de Goiânia. Os estudos para estimativa dos processos de build-up e wash-off são ainda insipientes no Brasil. Foram avaliadas doze parcelas experimentais asfaltadas, com dimensão de 3m2, situadas em um estacionamento público, onde foram realizadas as determinações de build-up e wash-off nos meses de junho e julho de 2012. Para wash-off foi utilizado um simulador de chuvas em três intensidades, 69 mm/h, 109 mm/h e 180 mm/h. A quantificação do acúmulo nas superfícies amostradas determinou a carga por m2 para obtenção do coeficiente de build-up, bem como para a análise da influência dos dias secos antecedentes antes das campanhas amostrais. O build-up foi ajustado nas quatro equações: (1)Linear, (2)Potencial, (3)Exponencial, e (4)Michaelis-Menton, com a qual se obteve o melhor ajuste. As análises de qualidade de água de escoamento permitiram o cálculo da Concentração Média do Evento (CME), construção de polutogramas, determinação do coeficiente de wash-off e análises de correlação. A taxa de acúmulo obtida foi, em média, de 8,53g/m2dia, sendo que quanto mais dias secos antecedentes à coleta, maior o acúmulo de poluentes. Foram encontrados metais (cromo, cádmio, cobre, chumbo, níquel, zinco, manganês e ferro) em todas as parcelas experimentais para todos os eventos simulados nos diferentes períodos. Verificou-se correlação direta e acentuada entre as variáveis avaliadas, principalmente entre sólidos suspensos e metais. O efeito da intensidade de chuva sobre o wash-off ficou evidente, visto que as chuvas simuladas com maior intensidade deslocaram mais poluentes. Neste estudo foram obtidos parâmetros para a modelagem da qualidade das águas pluviais.

O presente trabalho está baseado na perspectiva sistêmica. Buscamos a compreensão de que os componentes e os fenômenos naturais se integram, efetuando troca de matéria e energia. Nesta perspectiva, a área de estudo tem como espaço de análise a bacia hidrográfica do rio Acaraú(CE), onde foram considerados os aspectos históricos e culturais, percebendo-se inter-relações importantes com os aspectos físicos: cobertura vegetal, clima, hidrografia, solos, geologia e geomorfologia. Objetivamos avaliar a estimativa da produção de sedimentos em duas sub-bacias, em diferentes cenários de uso da terra, na dinâmica erosiva do escoamento superficial pluvial, nas margens do canal fluvial, em duas áreas de unidade geomorfológica denominada maciço residual em um Argissolo e depressão sertaneja em Luvissolos crônicos. A escolha por bacias de drenagem parte do pressuposto de que estas representam uma unidade espacial onde os diferentes elementos encontram-se integrados e em equilíbrio. Consideramos o fato de que as maiores taxas erosivas são encontradas nas áreas onde a agricultura se dedica às culturas temporárias de ciclo anual, pois acreditamos que para o controle da erosão precisamos evitar que a água adquira velocidade no seu percurso de escoamento superficial, pois a intensidade erosiva varia de acordo com as diferentes taxas de cobertura no solo. Para estimar o carreamento de sedimentos provenientes do escoamento superficial pluvial, a partir de diversos tipos de manejo agrícola da região, procuramos reproduzir um cenário para as duas sub-bacias. As três parcelas experimentais foram montadas, de forma que pudéssemos representar a realidade do pequeno agricultor, em função do preparo das terras para a cultura de subsistência nas margens do terraço fluvial, onde o solo fica desprotegido de vegetação, logo no inicio das primeiras chuvas. Durante dois anos de monitoramento, o escoamento superficial foi dirigido às calhas e aos tanques de sedimentação. As parcelas foram instaladas no topo do terraço fluvial, no sentido de declive, na margem direita de cada sub-bacia, sendo três na área 1 Maciço Argissolos (A,B,C) e três na área 2 Depressão Luvissolos (D,E,F), sob a cobertura vegetal, com área útil de 1.725,00m2, sendo: 50 metros de largura por 10m de comprimento as parcelas A e D; 50m de largura por 11,5 de comprimento, as parcelas B e E; 50m de largura por 13m de comprimento, as parcelas C e F. Foi possível observar a influência da cobertura vegetal no carreamento de sedimentos. Os cenários geraram diferentes padrões espaciais de produção de sedimentos. Uma redução de 83% para a parcela com 3m e 92% para a parcela com 1,5m de mata em relação a parcela s/v. Pôde-se observar que o aumento da cobertura do solo diminui drasticamente o transporte de sedimentos carreados. Estes resultados evidenciam a necessidade de estudos para identificação das áreas onde é necessária a implementação das práticas de manejo do uso do solo para o controle dos processos erosivos e não somente práticas de proteção aos cursos dágua por meio da cobertura do solo. / The present work based on this perspective sistemic looking for the understanding that the components and natural fit into making an exchange of matter and energy in this perspective, the area of study is to examine the area of the river basin hidrography and Acaraú(Ce), which had been considered the historical and cultural aspects, realize, it is important inter-relationships with the physical aspects: Vegetation cover, climate, hydrography, Soils, geology and evaluate the Stimate geomorphology. The method the product of sediments into two Sub-basin in different scenaries of land use, dynamics of erosive runoff rain on the banks of the River canal in two areas of geomophology unit called in a solid Residual mass and Sertaneja in luvisoils chronic depression. The choice for draining basins based on the assumption they are present an espatial unit where the different elements are integrate into balance. Consider and the fact that the highest rastes are found in erosive areas where agriculture was dedicated crops temporary cycle Annual therefore believe that for the control of erosion need to prevent water becomes fast on their way to runoff, because of erosive intensity varies according to different rates of coverage on the ground. To estimate the Corriement of sediment from the surface rain, for several types of agricultural management in the region, trying to play a scenary the two sub-basins as three the reality of small farmer, depending on the preparation of land for growing Subsistence banks of the river surface, where the soil is bare of vegetation as early as the beggining of the first rains. During two years of monitoring, the runoff was directed to the rails and Tanks of Sedimentation, as plots were installed on the top of the river terrace, to Slope on the right bank of each Sub-basin, three in the area massive Argilosoils 1 (A,B,C) and 3 in the Area 2 depression Luvisoils (D,E,F), under the canopy, with the usable area of 1.72500M, and 50M wide and 10M long, the plots A and D, 50 wide and 11,5M in tengh, parcels B and E, 50M wide and 13M in Lengh the parcels C and F. It was possible to observe an inluence of the vegetation covering into taking of sediments. The Scenaries created different Standards of production of sediments. One redution about 83% for parcel with 3M and 92 for parcel S/V. it can observe that highest of the Covering Soil stays small concretly the transport of sediments taken. These results evidence necessity of study for identification areas where is necessary with implementation of the practices of maneja useful of soil for the control process erosives and no only practices of protection to the courses of water by covering of the soil.

Esta pesquisa apresenta a aplicação de uma nova metodologia de medição de carreamento de solo, que foi utilizada durante o período de um ano, na área urbana de Paranavaí, no estado do Paraná. Teve como objetivo avaliar a fragilidade do solo e analisar os processos de erosão e arenização. Durante o seu desenvolvimento foram analisados principalmente os dados climáticos que envolveram desde as temperaturas médias anuais, índices de pluviosidade até direção e velocidade dos ventos de superfície. A partir da análise dos dados obtidos foram elaboradas cartas temáticas que permitiram um melhor entendimento do fenômeno da arenização, cerne deste trabalho. Uma série de fotos obtidas no campo auxiliou na análise e avaliação desses processos, gerando uma discussão de resultados que possibilitou tecer considerações sobre a recuperação de certas áreas onde ocorrem esses fenômenos. / This research aims to present the application of a new methodology of measurement of soil carrying over used during one-year term in the urban area of Paranavaí, in the state of Paraná-Brazil. Aiming to evaluate the soil fragility and analyzing the erosion processes and arenization, it was analyzed during its development, the climatic data from the average annual temperatures, pluviometric rates and even the direction and speed of the winds. Starting from the analysis point of the data collected, thematic letters were elaborated allowing a better comprehension of the arenization phenomenon, core of this work. A series of pictures were taken in field that helped us in the analysis and evaluation of these processes, arousing a discussion of the results, which let us talk about the recovery of certain areas where these phenomena occur.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-09-22T21:00:54Z No. of bitstreams: 2 Dissertação EMANOELLE PEREIRA DA SILVA.pdf: 6638194 bytes, checksum: d7aa7d2837e9a72171e815ff0dcd4137 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-23T15:26:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação EMANOELLE PEREIRA DA SILVA.pdf: 6638194 bytes, checksum: d7aa7d2837e9a72171e815ff0dcd4137 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T15:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação EMANOELLE PEREIRA DA SILVA.pdf: 6638194 bytes, checksum: d7aa7d2837e9a72171e815ff0dcd4137 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work aimed to quantify the build-up and wash-off pollutants in urban asphalt surfaces, mainly metals and solids, correlating the pollutant load with dry days, traffic load and rainfall intensity. The relationship between metals and particle size has been also evaluated. To do this, three streets with different traffic load as study area in Goiânia City were selected. The sediments samples were collected in six plots of 0,5 m² located in the central track of the streets during 14 days, collecting samples on 1°, 2°, 3°, 5°, 7° e 14° dry days by the vacuuming and sweeping method. For water sampling two rainfall intensities were selected to be simulated, through a simulated rainfall over an area of 3m², being on low and other high intensity, respectively 25 mm/h and 115 mm/h both with 15 minutes duration. Were simulated three events on the same experimental plot in witch study area and collected 5 water samples during witch rainfall event, which were analyzed by concentration of suspend and dissolved solids, DQO, conductivity and the metals copper, chromium, lead, cadmium, zinc, iron and manganese, determined by Atomic Absorption Spectroscopy. The results showed that build-up has a strong direct relationship with dray days and an inverse relationship with traffic load. For metals in sediments was verified that the higher concentrations are on particles < 63μm, and follow in general the concentration order Fe > Mn > Cu > Pb > Zn > Cd > Cr. The runoff water quality was observed that all the parameters analyzed, except chromium, were detected on selected study areas. The influence of rainfall intensity on wash-off pollutants was observed that this has fundamental importance, so that higher intensity wash-off a higher mass of solids and metals. / O presente trabalho teve por objetivo quantificar o acúmulo e carreamento de poluentes em superfícies asfálticas urbanas, principalmente de metais e sólidos, correlacionando-os com o número de dias secos antecedentes, fluxo de veículos e intensidade da chuva. Avaliou-se também a relação entre os metais e a granulometria das partículas. Para tal, foram selecionadas três ruas com diferentes tráfegos de veículos como área de estudo na cidade de Goiânia. As amostras de sedimento foram coletadas em seis parcelas de 0,5 m², localizadas na faixa central das ruas durante 14 dias, sendo coletadas amostras no 1°, 2°, 3°, 5°, 7° e 14° dia seco pelo método de aspiração e escovação. Para a coleta de água foram selecionadas duas intensidades de chuva a serem simuladas, por meio de um simulador de chuvas sobre uma área de 3 m², sendo uma de baixa e uma alta, respectivamente 25 mm/h e 115 mm/h ambas com duração de 15 minutos. Foram simulados três eventos em uma mesma parcela experimental em cada área de estudo e coletadas 5 amostras de água durante cada evento de chuva, as quais foram analisadas quanto às concentrações de sólidos suspensos e dissolvidos, DQO, condutividade, e os metais cobre, cromo, chumbo, cádmio, zinco, ferro e manganês, determinados por Espectrofotometria de Absorção Atômica. Os resultados mostram que o acúmulo de sedimentos tem uma relação direta com os dias secos antecedentes e uma relação inversa com o fluxo de veículos. Para os metais no sedimento, verificou-se que as maiores concentrações estão preferencialmente nas partículas < 63 μm, e que seguem em geral a ordem de concentração Fe > Mn > Cu > Pb > Zn > Cd > Cr. Da qualidade da água escoada, observou-se que todos os parâmetros analisados, exceto o cromo, foram detectados na água das três áreas de estudo. Da influência da chuva no carreamento de poluentes, observou-se que esta tem importância fundamental, de forma que quanto maior a intensidade maior a massa carreada de sólidos e metais.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-08T14:09:56Z No. of bitstreams: 1 michelemunkpereira.pdf: 6330020 bytes, checksum: 446922b21f5355bdcbfc26ac618f8e7c (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T03:40:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 michelemunkpereira.pdf: 6330020 bytes, checksum: 446922b21f5355bdcbfc26ac618f8e7c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T03:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 michelemunkpereira.pdf: 6330020 bytes, checksum: 446922b21f5355bdcbfc26ac618f8e7c (MD5) Previous issue date: 2013-12-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os nanotubos de carbono multicamadas (MWCNT) e as nanofibras de celulose (NFCs) são interessantes nanomateriais (NMs) que possuem grande potencial de aplicação em áreas como tratamento de água, reforço de materiais, engenharia tecidual e entrega de moléculas terapêuticas. Em especial, os MWCNT são promissores vetores de DNA em células e embriões de mamíferos. Porém, o desenvolvimento desta área está relacionado à padronização de sistemas para avaliar o potencial impacto dos NMs na saúde humana e ambiental. O objetivo geral deste estudo foi avaliar a toxicidade de MWCNT e NFC em diferentes modelos biológicos (fibroblastos e embriões bovinos; microalgas) e o potencial de carreamento gênico de MWCNT-COOH em fibroblastos e embriões bovinos. No experimento 1, foi avaliada a viabilidade e a morfologia dos fibroblastos cultivados in vitro expostos às NFCs e aos MWCNT-COOHs. Os resultados deste experimento revelaram que em baixas concentrações (0,02-100μg ml-1) as NFC não foram citotóxicas (P = 0,06). Porém, concentrações acima de 200 μg ml-1 NFC diminuíram a viabilidade celular e causaram mudanças na morfologia das células. Para os MWCNT-COOH, a exposição dos fibroblastos a 100μg ml-1 reduziram a viabilidade (P= 0,001) e alteram a morfologia celular. No experimento 2, foram analisados os efeitos desses NMs no desenvolvimento, expressão gênica e apoptose in situ de embriões bovinos produzidos in vitro. Neste ensaio, os NMs não influenciaram o desenvolvimento (P=0,24) e o índice de apoptose embrionária (P=0,82). Contudo, os MWCNT-COOH alteraram a expressão de genes (P=0,02) relacionados à totipotência, diferenciação e estresse celular de forma mais acentuada quando comparada às NFCs. No experimento 3, o potencial ecotóxico das NFCs e dos MWCNTs foi estudado em microalgas Chlorella vulgaris e Klebsormidium flaccidum mediante análise de Potencial Zeta, viabilidade celular, atividade fotossintética e de enzimas antioxidativas, quantificação dos níveis de ATP e microscopia eletrônica. Os resultados revelaram que os MWCNTs e as NFCs afetaram a viabilidade (P<0,001), a fotossíntese (P<0,05), a atividade de enzimas antioxidativas (P<0,05), os níveis de ATP (P<0,05) e a morfologia celular das microalgas em concentrações, tempos e sistemas de cultura específicos. No experimento 4, os fibroblastos e embriões bovinos foram transfectados com MWCNT-COOH complexados ao plasmídeo contendo o gene que codifica a proteína verde fluorescente (pGFP). As análises de microscopia de fluorescência detectaram que o gene GFP foi expresso nas células e nos embriões no estágio inicial de desenvolvimento (2 a 8 células). Entretanto, a expressão de GFP não foi observada no estágio de blastocisto. A análise por PCR confirmou a presença do gene GFP nos fibroblastos (3,30% GFP+) e embriões de 2-8–células (46,67% GFP+). Em conclusão, nas condições testadas, a exposição de fibroblastos a baixas concentrações de MWCNT-COOH ou NFC não causaram impacto na viabilidade e morfologia celular. Entretanto, os MWCNTs e as NFCs foram citotóxicas para as microalgas estudadas. O uso de MWCNT-COOH como vetor de DNA em embriões bovinos mostrou-se promissora, o que abre possibilidades de geração de animais transgênicos por este método. / Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) and cotton cellulose nanofibers (CNFs) are interesting nanomaterials (NMs) which possess great potential for applications in various fields such as in water treatment, reinforcement materials, tissue engineering and therapeutic molecule delivery. In particular, MWCNT have emerged as a new method for gene delivery and they can be an alternative for cell and embryos transfection. However, while engineered NMs provide great benefits, we know very little about the potential effects on human health and the environment. Thus, the objectives of this study were to evaluate the potential toxicity of MWCNT and CNF in various biological model organisms (bovine fibroblast and embryo, and green microalgaes) and whether MWCNT is able to deliver exogenous DNA molecules into bovine fibroblast and embryos. In experiment 1, we evaluated in vitro the effects of NMs on bovine fibroblast viability and morphology. The results showed that low concentrations of CNF (0.02-100μg ml-1) did not cause viability loss (P>0.05) or change in cell morphology. However, at concentrations above 200μg ml-1, NFC significantly decreased cell viability (P<0.05) and changes in cell shape. Fibroblasts exposed at concentrations above 100μg ml-1 MWCNT-COOH exhibited a reduced cell viability (P<0.05) and their cell morphology was altered. In experiment 2, we examined gene expression, apoptosis response and developmental rates of in vitro produced bovine embryos that were exposed to NMs. There was no difference (P > 0.05) in the hatching, degeneration and apoptosis rate among the control, MWCNT-COOH or cotton CNF- exposed embryos. In contrast, in embryos exposed at 0.2 μg ml-1 MWCNT-COOH showed relatively higher levels (P<0.05) of the genes associated with totipotency, differentiation and response to stress. In experiment 3, we analyzed the cytotoxic response of C. vulgaris and K. flaccidum cells (green microalgae) to NMs by investigating the zeta potential, trypan blue exclusion assay, photosynthetic activity, superoxide dismutase activity, quantification of ATP levels and microscopic investigations. NMs decreased viability, photosynthetic activity and ATP levels of microalgaes cells, depending on concentration and time. Addition of NMs further induced an increase of superoxide dismutase activity and ultrastructural damage cell. In experiment 4, we have used plasmid DNA of green fluorescent protein (pGFP) in combination with MWCNT-COOH to transfect bovine fibroblast and embryos. Detection of GFP accumulation by fluorescence microscopy examination revealed that this gene was expressed in the fibroblast and the embryo (2 to 8-cell stage). However, the expression GFP was not observed in blastocyst stage. The PCR result confirmed the presence of the pGFP gene in the transfected cells (3.30% GFP+) and embryos of 2-8–cell stage (46.67% GFP+). In conclusion, under the conditions tested, the exposures to MWCNTs or CNFs in low concentrations are not toxic to bovine fibroblast cells. However, these NMs have toxic effects in green microalgaes. Especially, this work showed that MWCNT-COOH-transfection of embryo could be a simple and suitable method to introduce foreign genes in embryos and perhaps could be also useful to generate transgenic animals.

[pt] Após a década de 80 tornou-se frequente a utilização de poços direcionais, tanto poços horizontais quanto os de longo alcance, nas operações de desenvolvimentos de campos petrolíferos, os quais permitiram grande avanço na exploração. Este cenário, porém, traz grandes desafios para operações de perfuração relacionadas à limpeza de poços. A limpeza de poços consiste na remoção dos cascalhos de dentro do anular do poço através da circulação do fluido de perfuração. Devido à inclinação do poço, os cascalhos sofrem a ação da gravidade sendo empurrados para o fundo do canal, já que possuem densidade maior que a da fase líquida, assim, transportados a uma velocidade menor que a velocidade do escoamento. Ao se depositarem no fundo do canal, formam um leito estacionário, obstruindo parte do anular e diminuindo a vazão, o que gera problemas, como por exemplo, redução da taxa de penetração, desgaste prematuro da broca, elevação do torque e arraste, aprisionamento da coluna, perda de circulação, dentre outros, podendo gerar a perda do poço. Desta forma, o perfeito entendimento do processo de sedimentação e transporte de partículas sólidas suspensas em fluido é fundamental para a otimização do processo de perfuração de poços. Este trabalho analisa o escoamento laminar bidimensional de suspensões de partículas sólidas devido a um gradiente de pressão entre duas placas paralelas, representando uma descrição simplificada do escoamento que ocorre em um anular de poço durante o processo de perfuração. O perfil do leito de partículas ao longo do canal e a relação vazão-diferença de pressão para diferentes condições de escoamento são determinados pela solução numérica das equações que descrevem o problema. A formulação matemática leva a um sistema acoplado de três equações diferenciais: conservação de massa e de quantidade de movimento e a equação de transporte, que engloba os efeitos de difusão de partículas devido à frequência de interação entre as partículas, ao gradiente de viscosidade e à diferença de densidade entre o líquido e as partículas. O sistema é resolvido pela técnica de Elementos Finitos, através do método de Galerkin. Os resultados obtidos serão de extrema importância no desenvolvimento de modelos mais precisos que descrevam o processo de transporte de sólidos em anulares de poços. / [en] After the 80 s, the use of directional wells, both horizontal and long range wells, became frequent in the development of oil fields, which allowed great progress in exploration. This scenario, however, brings great challenges to operations related to wellbore cleaning. Wellbore cleaning consists in the removal of cuttings from within the annular through the circulation of drilling fluid. Due to the inclination of the well, the cuttings undergo the action of gravity and more to the bottom of the channel, as they have higher density than the liquid phase. They may be transported with a speed less than the speed of the liquid flow. When deposited on the channel, the cuttings form a stationary bed, blocking part of the annular and decreasing the flow rate that causes problems, such as reducing the rate of penetration, premature wear of the bit, high torque and drag, trapping column, loss of circulation and others, which may cause the loss of the well. Therefore, the fundamental understanding of particle sedimentation and transport in a suspending flowing liquid is necessary for drilling operation design and optimization. This research studies the laminar two-dimensional flow of solid particles suspended in a liquid due to a pressure gradient between two parallel plates, representing a simplified description of the flow that occurs in an annular during the drilling process. The profile of the particle bed along the channel and the flow rate pressure difference relationship for different flow conditions are determined. The mathematical formulation leads to a coupled system of three differential equations: mass and momentum conservation and transport equation, which includes the effects of particle diffusion due to the frequency of interaction between the particles, the gradient of viscosity and the difference density between the liquid and the particles. The system is solved by the finite element method Galerkin. The results will be of extreme importance in the development of more accurate models that describe the solids transport process in annular space.

Nesta tese, dois projetos distintos que usaram a técnica do Espalhamento de Luz foram desenvolvidos. Estudou-se a influência de soluções concentradas de uréia sobre agregados supramoleculares de anfifilicos (ASA\'s), através de condutimetria, supressão de fluorescência e espalhamento de luz. A uréia causou aumento da concentração micelar crítica (CMC) em todos os sistemas micelares estudados. A uréia diminuiu a seletividade da ligação iônica entre cloreto e brometo em micelas de haleto de cetil-trimetil-amônio, estudada através de supressão de fluorescência. Este aditivo causou também aumento na segunda CMC de brometo de tetradeciltrimetil- amônio (TTAB) e diminuição do peso molecular das micelas em bastão formadas. Concluiu-se, desta primeira parte, que a uréia tende a interferir nas transições de fase apresentadas em sistemas micelares, provavelmente através da combinação dos mecanismos direto e indireto. A uréia apresenta potencial para uso como aditivo para modulação das propriedades estruturais de sistemas micelares. Na segunda parte da tese desenvolveu-se um sistema, baseado em espalhamento de luz, capaz de monitorar o peso molecular de polímeros durante a polimerização. O sistema foi eficiente no monitoramento da polimerização da N-vinil-pirrolidinona, mostrando que o peso molecular do polímero formado é constante durante a maior parte da reação. As teorias atuais de cinética de polimerização não foram capazes de explicar esse comportamento. / Light scattering techniques (static and dynamic) were used to detenninate the effect of urea on supramolecular aggregates and to monitor on-line molar mass ofpolymerization reactions. For the first set of investigation it was already established that urea increases the CMC and the dissociation degree (&#945;) of ionic micelles (CTABr, TTABr, and SDS). From fluorescence suppression studies it was found that urea diminishes the ionic binding in zwitterionic and cationic micelles as well as in cationic vesicles. Bromide and chloride ionic selectivity in cationic micelles was found to nearly disappear in the presence of urea. Light scattering (static) detenninations showed that the weight averaged molecular weight (Mw) ofboth SDS and CTABr are invariant by the presence of the denaturant. A slight increase in the excluded volume tenn (A2) was detected for CTABr in the presence of 3M urea. In parallel both A2 and the radius of gyration (&#947;) of two polyelectrolytes (PAA and Hyaluronic acid) were not affected by the presence of urea. Sphere-to-rod concentration transitions (2nd CMC) of TIABr micelles increased in the presence of urea and the MW of rod particles were observed to decrease. For the insoluble mixture of CTABr/Polystyrenesulfonate solubilization was achieved in the presence of 3M urea. These set of results were explained as a result of the dual effect of urea, that is, the indirect effect by changing the properties of the solvent and the direct effect by solvating the hydrophilic domain of the aggregates and contributing with a stronger dipole moment. The second set of experiments was directed towards the real-time, on-line monitoring of Mw of polymerization reactions. This new approach could be succeeded by the coupling a light scattering detector, an UV photometer and a differential refractometer on line with a HPLC system. Mw growth formed in the polymerization of N-vynil-pirrolidone was accomplished with a small inherent error. Within the studied conditions Mw reached a plateau at early polymerization stages, after that only an increase in the number of polymer kinetic chains was observed. Current kinetic models were unable to predict the observed Mw growth pattern. This system is of great importance in basic and technological applications by virtue of its on-line capability.

Nesta tese, dois projetos distintos que usaram a técnica do Espalhamento de Luz foram desenvolvidos. Estudou-se a influência de soluções concentradas de uréia sobre agregados supramoleculares de anfifilicos (ASA\'s), através de condutimetria, supressão de fluorescência e espalhamento de luz. A uréia causou aumento da concentração micelar crítica (CMC) em todos os sistemas micelares estudados. A uréia diminuiu a seletividade da ligação iônica entre cloreto e brometo em micelas de haleto de cetil-trimetil-amônio, estudada através de supressão de fluorescência. Este aditivo causou também aumento na segunda CMC de brometo de tetradeciltrimetil- amônio (TTAB) e diminuição do peso molecular das micelas em bastão formadas. Concluiu-se, desta primeira parte, que a uréia tende a interferir nas transições de fase apresentadas em sistemas micelares, provavelmente através da combinação dos mecanismos direto e indireto. A uréia apresenta potencial para uso como aditivo para modulação das propriedades estruturais de sistemas micelares. Na segunda parte da tese desenvolveu-se um sistema, baseado em espalhamento de luz, capaz de monitorar o peso molecular de polímeros durante a polimerização. O sistema foi eficiente no monitoramento da polimerização da N-vinil-pirrolidinona, mostrando que o peso molecular do polímero formado é constante durante a maior parte da reação. As teorias atuais de cinética de polimerização não foram capazes de explicar esse comportamento. / Light scattering techniques (static and dynamic) were used to detenninate the effect of urea on supramolecular aggregates and to monitor on-line molar mass ofpolymerization reactions. For the first set of investigation it was already established that urea increases the CMC and the dissociation degree (&#945;) of ionic micelles (CTABr, TTABr, and SDS). From fluorescence suppression studies it was found that urea diminishes the ionic binding in zwitterionic and cationic micelles as well as in cationic vesicles. Bromide and chloride ionic selectivity in cationic micelles was found to nearly disappear in the presence of urea. Light scattering (static) detenninations showed that the weight averaged molecular weight (Mw) ofboth SDS and CTABr are invariant by the presence of the denaturant. A slight increase in the excluded volume tenn (A2) was detected for CTABr in the presence of 3M urea. In parallel both A2 and the radius of gyration (&#947;) of two polyelectrolytes (PAA and Hyaluronic acid) were not affected by the presence of urea. Sphere-to-rod concentration transitions (2nd CMC) of TIABr micelles increased in the presence of urea and the MW of rod particles were observed to decrease. For the insoluble mixture of CTABr/Polystyrenesulfonate solubilization was achieved in the presence of 3M urea. These set of results were explained as a result of the dual effect of urea, that is, the indirect effect by changing the properties of the solvent and the direct effect by solvating the hydrophilic domain of the aggregates and contributing with a stronger dipole moment. The second set of experiments was directed towards the real-time, on-line monitoring of Mw of polymerization reactions. This new approach could be succeeded by the coupling a light scattering detector, an UV photometer and a differential refractometer on line with a HPLC system. Mw growth formed in the polymerization of N-vynil-pirrolidone was accomplished with a small inherent error. Within the studied conditions Mw reached a plateau at early polymerization stages, after that only an increase in the number of polymer kinetic chains was observed. Current kinetic models were unable to predict the observed Mw growth pattern. This system is of great importance in basic and technological applications by virtue of its on-line capability.