A ciclagem do nitrogênio (N) apresenta dinâmica complexa, pelas múltiplas transformações e por sua mobilidade no sistema solo-planta-atmosfera. Assim, o estudo das taxas de conversão do ciclo interno de N é fundamental, visto que essas taxas têm efeito direto na produtividade e na qualidade ambiental de um agroecossistema. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura e umidade na taxa de mineralização bruta de N (TMB) em solos cultivados com canade- açúcar no estado de São Paulo, e por meio de modelo matemático, estimar a TMB considerando as variações de temperatura e umidade do solo in situ. Foram utilizados um LATOSSOLO VERMELHO distrófico (LVd) e um LATOSSOLO VERMELHO eutrófico (LVe), coletados nos municípios de Piracicaba e Santa Cruz das Palmeiras, respectivamente. As amostragens foram realizadas nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm do solo, em julho de 2010. A quantificação da TMB em laboratório foi realizada por meio de incubações nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30 °C, além de quatro umidades (30, 40, 60 e 80 % da capacidade máxima de retenção de água - CMRA). Foi utilizada a técnica da diluição do isótopo 15N, com aplicação de solução de (15NH4)2SO4 nas amostras de solo e determinação do teor de N-NH4 + e da abundância isotópica 48 e 96 h após a marcação. A simulação da mineralização bruta em condições de campo foi efetuada por meio das isotermas da TMB juntamente com dados de umidade e temperatura do solo dos dois ensaios. O período modelado ocorreu entre as fases de adubação e colheita da soqueira. O conteúdo de N-NH4 + do solo apresentou valores reduzidos nas diferentes temperaturas, independentemente da camada, umidade e tipo de solo. As TMB foram relativamente baixas (menores que 2,5 mg kg-1 dia-1 de N) para todos os tratamentos. Em geral, a taxa de consumo bruto (TCB) foi maior que a TMB, indicando alta imobilização/nitrificação. Foi verificado estímulo na TMB com o aumento da umidade e temperatura, para ambos os solos. A TMB e TCB foram maiores na temperatura de 25 °C e a 60 % da CMRA. A modelagem matemática indicou maior TMB entre os meses de novembro a março, marcada pelas chuvas intensas e temperaturas elevadas. O acúmulo de N-NH4 + amonificado durante os meses simulados alcançou 133 e 91 kg ha-1 para os solos LVe e LVd respectivamente.. A metodologia de diluição do isótopo 15N é uma potencial ferramenta para quantificar a mineralização de N / The N cycling has a complex dynamics, due to the multiple transformations and its mobility in the soil-plant-atmosphere. Thus, the study of the conversion rates of the N internal cycle is crucial because these rates have direct effect on yield and environmental quality of an agroecosystem. The aim of this study was to evaluate the effect of temperature and humidity on gross N mineralization (GNM) in sugarcane cropped soils in São Paulo state, and through mathematical model estimates the GNM considering the variations of soil temperature and humidity in situ. Was used a Typic Hapludox (TH) and a Typic Eutrustox (TE), sampled in the cities of Piracicaba and Santa Cruz das Palmeiras respectively. Samples were taken at 0-10, 10-20 and 20-30 cm soil, in July 2010. Quantification of GNM in the laboratory was performed by incubation at 15, 20, 25 and 30 °C, and four humidities (30, 40, 60 and 80 % of the water holding capacity - WHC). Was used the 15N isotope dilution technique, with application of (15NH4)2SO4 solution in the soil samples and subsequent determination of N-NH4 + and isotopic abundance after 48 and 96 h of labeling. The simulation of gross mineralization under field conditions was performed through the GNM isotherms and the data from soil moisture and temperature of the two sites. The modeled period was between the N fertilization and sugarcane harvesting phases. The N-NH4 + soil content showed reduced values at different temperatures, regardless of layer, moisture and soil type. The GNM were relatively low (less than 2.5 mg kg-1 day-1 of N) for all treatments. In general, the gross consumption (GC) was higher than the GNM, indicating high immobilization/nitrification. Stimulation was observed in GNM with increasing humidity and temperature, in both soils. The GNM and GC were higher at 25 °C and 60 % of WHC. Mathematical modeling indicated higher GNM between the months November to March, marked by heavy rains and high temperatures. The accumulation of mineralized N-NH4 + in the model achieved 133 and 91 kg ha-1 for soils and LVe LVd respectively. The 15N isotope dilution method is a potential tool to quantify the N mineralization.

Os MÃtodos da DiluiÃÃo de Uso (MDU) e da SuspensÃo da AOAC sÃo oficialmente aceitos no Brasil na avaliaÃÃo da eficiÃncia antimicrobiana de desinfetantes, para fim de registro comercial. O estudo teve como objetivo determinar a eficiÃncia antimicrobiana das soluÃÃes de hipoclorito de sÃdio nas concentraÃÃes 5, 100 e 200mg/L e de cloreto de benzalcÃnio a 77 e 10.000mg/L e avaliar os processos de higienizaÃÃo das mÃos e botas dos manipuladores e das caudas de lagosta, como matÃria-prima, em um Entreposto de Pescado na cidade de Fortaleza-CE. Os testes aplicados aos desinfetantes foram MDU (INCQS/POP No65.3210.007) que utiliza as cepas padrÃo Staphylococcus aureus, Salmonella Choleraesuis e Escherichia coli e SuspensÃo (AOAC 960.09) que testa os desinfetantes contra S. aureus e E.coli. Foi verificada a eficÃcia dos procedimentos de higienizaÃÃo das mÃos e botas dos manipuladores e das caudas de lagostas atravÃs da reduÃÃo decimal (RD) das bactÃrias heterotrÃficas cultivÃveis (BHC), de amostras colhidas durante o processamento. Procedeu-se a contagem bacteriana atravÃs do mÃtodo de Contagem PadrÃo em Placas (CPP) pelas tÃcnicas pour plate (mÃos e botas) e spreadplate (caudas), utilizando-se Ãgar Extrato Glicose Triptona (TGEA), e os resultados foram expressos em UFC/mÃo, UFC/cm2 e UFC/cauda. As soluÃÃes de hipoclorito de sÃdio foram reprovadas pelo MDU nas concentraÃÃes 5, 100 e 200 mg/L e aprovadas (RD > 5 ciclos logarÃtmicos) em pelo menos uma repetiÃÃo para o teste da SuspensÃo. As soluÃÃes do cloreto de benzalcÃnio foram aprovadas nos dois testes apresentando melhor eficiÃncia microbiolÃgica para o teste de suspensÃo (RD >5 ciclos logarÃtmicos) na concentraÃÃo 10.000 mg/L. As RD das mÃos e das botas dos manipuladores e das caudas de lagosta foram respectivamente < 0,8,< 0,6 e < 0,6 ciclo logarÃtmico. O MDU e o MÃtodo da SuspensÃo mostraram concordÃncia parcial na aprovaÃÃo antimicrobiana das soluÃÃes tendo esse Ãltimo maior nÃmero de aprovaÃÃes. A carga microbiana inicial definiu a boa eficiÃncia do processo de higienizaÃÃo para a matÃria-prima e mÃos e a ineficiÃncia para as botas no Entreposto de Pescado. As RD encontradas para as cepas padrÃo (Staphylococcus aureus e Escherichia coli), analisadas pelo mÃtodo da SuspensÃo testando hipoclorito de sÃdio e cloreto de benzalcÃnio foram maiores do que aquelas RD encontradas para BHC apÃs o processo de higienizaÃÃo das mÃos, botas e caudas de lagosta. / The AOAC use-dilution method (UDM) and suspension method are officially accepted in Brazil for the evaluation of the antibacterial efficiency of disinfectants when applying for product registration. The purpose of this study was to determine the antibacterial efficiency of solutions of sodium hypochlorite at 5, 100 and 200mg/L and benzalkonium chloride at 77 and 10,000mg/L, and to evaluate the procedures employed to disinfect raw material (lobster tails) and the hands and boots of handlers at a seafood processing facility in Fortaleza city. The disinfectants were tested with UDM (INCQS/POP No65.3210.007) using standard strains of Staphylococcus aureus, Salmonella Choleraesuis and Escherichia coli, and with the suspension method (AOAC 960.09) using S. aureus and E. coli. The hygienization procedures for hands, boots and raw material were evaluated by decimal reduction (DR) of aerobic mesophiles in samples collected during processing. The bacteria were quantified by standard plate count (pour platefor hands and boots; spread plate for tails) in Tryptone Glucose Extract agar, and results were expressed as CFU/hand, CFU/cm2 and CFU/tail. The sodium hypochlorite solutions failed the UDM test at all concentrations, but were approved (DR >5) in the suspension test for at least one repetition. The benzalkonium chloride solutions were approved with both methods, with the best performance observed for the suspension method (DR >5log) at 10.000 mg/L. DR values were <0.8 (hands), <0.6 (boots) and <0.6 (tails). The two methods (UDM and Suspension) were in partial agreement regarding the approval of solutions, but the latter method yielded a greater number of approvals. Due to differences in the initial bacterial load, the hygienization procedures were efficient for hands and lobster tails but inefficient for boots. DR values were significantly higher for standard strains (S. aureus and E. coli) tested with the suspension method using sodium hypochlorite and benzalkonium chloride than for aerobic mesophiles following the hygienization of hands, boots and lobster tails sampled at the seafood processing facility.

O conhecimento da dinâmica de crescimento das raízes da cana-de-açúcar, bem como da arquitetura de seu sistema radicular, permite melhor compreensão das relações entre a planta e o seu ambiente de produção, possibilitando o manejo a partir de práticas agrícolas mais eficientes e sustentáveis que resultem em aumento de produtividade e longevidade da cultura. O presente estudo teve por objetivo desenvolver um método para determinação da distribuição e do desenvolvimento de raízes metabolicamente ativas de cana-de-açúcar no solo, por meio da técnica da diluição do isótopo 15N, associado aos métodos de amostragem com monólito e sonda amostradora de raízes. O experimento foi realizado em área comercial de cana-de-açúcar na região canavieira de Piracicaba, Estado de São Paulo, em LATOSSOLO VERMELHO distrófico arenoso, com uma segunda rebrota do cultivar RB85 5156. O delineamento experimental foi em blocos subdivididos no tempo, com as amostragens de raízes realizadas a cada 50 a 60 dias de janeiro a junho de 2004. A uréia foi o veículo de fornecimento do marcador isotópico 15N, por meio de solução aplicada às folhas das plantas. Após colheita da parte aérea, realizada 96 horas após a aplicação da solução de uréia, foram abertas trincheiras, transversalmente à linha da cultura, com dimensões de 1 m de comprimento e 1,4 m de largura. Amostras foram colhidas por meio de monólito nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40, 40 a 60 e 60 a 80 cm, na projeção da linha da cultura e lateralmente nas distâncias de 14 a 42 cm e de 42 a 70 cm da linha da cultura. Outras amostras foram colhidas com sonda amostradora de raízes, paralelamente à parede interna das trincheiras, a 10 cm de distância do local onde foram retirados os monólitos, nas mesmas profundidades e nas distâncias de 28 e 56 cm da linha. Em cada profundidade de amostragem, e na projeção da linha da cultura, foram separadas amostras de raízes visualmente ativas. Estas amostras forma consideradas padrão para a determinação por diluição isotópica de raízes com metabolismo ativo. As determinações do teor de N e de abundância de 15N em amostras de planta e de solo foram realizadas em um espectrômetro de massas modelo ANCA-SL da Eurapa Scientific Ltda. Os resultados mostraram que o método da diluição isotópica com 15N possibilitou avaliar a massa de raízes com metabolismo ativo e sua distribuição no solo, e o método de amostragem de raízes com a sonda foi viável em comparação com a amostragem do monólito, nas seguintes condições: na quantificação de raízes nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40 e 60 a 80 cm do perfil do solo para raízes totais, e nos 20 cm superficiais do solo, profundidade na qual a massa de raízes foi maior, para raízes metabolicamente ativas. / Knowledge about of sugarcane root growth dynamic, as well as the root system architecture of sugarcane crop allows understanding better the relationships between the plant and its environment. This knowledge is important to define the crop management with most efficiency and using sustainable practices, to increasing both sugarcane crop yield and longevity. The aim of this study was to evaluate a method in order to determine sugarcane roots with active metabolism and its distribution and growth in the soil profile, by using isotopic dilution technique with 15N associated with sampling by monolite and probe. The experiment was conducted in the sugarcane field, on the region of Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, by using the second rattoon of the variety RB 85 5156, grown in a Rhodic Hapludox. The experimental design was in randomized blocks, with four replications. The split plot was considered in relation to the time. The 15N tracer was applied in the plants as urea solution. The above ground part of sugarcane plants were harvested 96 hours after urea solution applications, and trenches with one meter of length and 1.4 meter width were opened transversely to sugarcane rows. Samples were taken by monolite in 0-20, 20-40, 40-60 and 60-80 cm of depth in the soil profile in the row projection and horizontally in the distances of 14 to 42 and 42 to 70 cm from the cane row. Samples were taken by probe in a parallel plan with the internal trench wall at 10 cm of distance from the spot where monolites were collected, in the same depths and at 28 and 56 cm from the row. Roots visually assumed as metabolisms active were separated to each sampling depth and to row lateral projection and were considered standards to determine active roots. Determinations of N contents and 15N abundance in both plant and soil were carried on a mass spectrometer model ANCA-SL (Europa Scientific Ltda.). The results showed the isotopic dilution method with 15N allowed the evaluation of active roots mass and the root distribution in the soil. The root sampling method with probe was adequate comparing with root sampling by monolite in trench to quantify roots, in the following conditions: in the soil depths of 0 to 20, 20 to 40 and 60 to 80 cm to total roots; and in the first 20 cm of depth, where the root mass was higher to active roots.

Simulações de chamas empregando mecanismos cinéticos detalhados são problemas computacionalmente demandantes. Por esse motivo, mecanismos reduzidos e técnicas de redução de cinética química vêm sendo desenvolvidos buscando uma melhor eficiência computacional. Mecanismos globais de poucos passos são particularmente populares pela simplicidade de programação nos códigos disponíveis. Assim, o objetivo da presente dissertação é avaliar modelagens simplificadas de cinética química na simulação numérica de chamas laminares 1D e 2D de metano diluído com dióxido de carbono. Mecanismos globais de 1, 2 e 4-passos são avaliados em comparação com o mecanismo detalhado GRI-Mech 3.0 na simulação unidimensional de chamas difusivas contra-corrente. O mecanismo global de melhor desempenho é então usado nas simulações bidimensionais de chamas difusivas tipo jato em comparação com a técnica de redução Flamelet-Generated Manifold. Observou-se que o mecanismo de 4-passos estudado apresenta bons resultados para o campo de temperaturas e para as principais espécies químicas, tanto nas simulações unidimensionais quanto nas bidimensionais. No entanto, espécies minoritárias como o CO e H2 não são bem reproduzidas. Fenômenos como posição de estabilização e penetração de oxidante na base de chamas tipo jato também não são capturadas quando o mecanismo global é usado. Por outro lado, a técnica FGM se mostrou capaz de prever tais fenômenos e resultou, adicionalmente, em um ganho computacional expressivo. / Numerical simulations of flames employing detailed kinetic mechanisms are computationally demanding problems. For this reason, reduced mechanisms and techniques of chemical kinetic reduction have been developed aiming better computational efficiency. Global mechanisms formed by few steps are particularly popular due to the simplicity of programing them in available codes. Thus, the objective of the present dissertation is to evaluate simplified chemical kinetics models in 1D and 2D numerical simulations of methane diluted with carbon dioxide laminar flames. Global mechanisms formed by 1, 2 and 4-steps are evaluated in comparison with the detailed mechanism GRI-Mech 3.0 in one-dimensional simulations of counterflow diffusive flames. The global mechanism with best performance is then used in two-dimensional simulations of diffusive jet flames for a comparison with the chemical reduction technique FGM. It was observed that a 4-step mechanism presented good results for temperature and major chemical species for both one and two-dimensional simulations. However, minor species like CO and H2 are not well reproduced. Phenomena such as stabilization position and oxygen penetration in the jet flame base are also not captured when the global mechanism is used. On the other hand, the technique Flamelet- Generated Manifold demonstrated to predict those phenomena and resulted, additionally, in an expressive computational gain.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-06-28T13:18:04Z No. of bitstreams: 1 Magda Aline da Silva.pdf: 1179000 bytes, checksum: 387c2eca36fb2ddb9ef9a27616f0d867 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-28T13:18:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magda Aline da Silva.pdf: 1179000 bytes, checksum: 387c2eca36fb2ddb9ef9a27616f0d867 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The Biological Nitrogen Fixation (BNF) realized by diazotrophics bacterias in sugarcane has variable and somewhat inconsistent results, which has limited the use of inoculants. The BNF is catalyzed by the enzyme nitrogenase, which has in its constitution the MoFe- protein component. Thus, the use of molybdenum (Mo) in plants inoculated with atmospheric nitrogen N2 fixing bacteria can be used as an alternative to elevate the increments of BNF in non-leguminous crops such as sugarcane. The method of the 15N isotope dilution currently employed to quantify the BNF sugarcane, used as reference plant species with growth physiology and running N distinct absorption, which increases the variation and reduces the reliability of the results. In the context, two studies were carried out, the first one was to evaluate the main specimens of reference plants in the quantification of FBN for sugarcane and the second study was to evaluate the contribution of molybdenum fertilizer in increasing BNF by bacteria diazotrophic inoculated in the plant cane. The interaction of Mo in FBN was evaluated by the nitrogenase enzyme activity and the method of isotopic dilution from soil enrichment with 2% of 15N atoms, using sugarcane fertilized with nitrogen as the reference plant. The experiment was conducted in pots with a sandy soil. In the first experiment, the species most commonly used as a reference plant was compared to sugarcane fertilized and non-fertilized with N, using a completely randomized design, with four repetitions. The second experiment evaluated the interaction between nitrogen fertilization, Mo and inoculants containing diazotrophs using factorial arrangement of 2 x 2 x 3, statistical design of randomized blocks with four repetitions. The sugarcane fertilized with N had the lowest dilution of 15N, indicating restriction of FBN and its recommendation as plant control. The guinea grass (Panicum maximum L.) and purple nutsedge (Cyperus rotundus L.) showed high FBN, which makes them not recommended as species control to quantify the N2 fixed by the method of isotopic dilution of 15N. The use of micronutrient Mo interacted positively with the diazotrophs inoculated in the growth and development of plant cane, as well as in the BNF. However, the increases were not found sufficient to meet the total requirement of N, showing the importance of nitrogen fertilizer to plant sugarcane. / A fixação biológica do nitrogênio (FBN) por bactérias diazotróficas na cana-de-açúcar apresenta resultados variáveis e pouco consistentes, o que tem limitado o uso dos inoculantes. A FBN é catalisada pela enzima nitrogenase, que possui na sua constituição o componente MoFe-proteína. Assim, a utilização do molibdênio (Mo) em plantas inoculadas com bactérias diazotróficas fixadoras do N2 atmosférico pode ser utilizado como alternativa para elevar os incrementos da FBN nas culturas não leguminosas como a cana-de-açúcar. O método da diluição isotópica do 15N atualmente empregado para quantificar a FBN na cana-de-açúcar, utiliza como planta referência espécies com fisiologia de crescimento e marcha de absorção do N distintas, o que aumenta a variação e reduz a confiabilidade dos resultados. Diante do contexto, realizaram-se dois estudos, o primeiro para avaliar os principais espécimes de plantas referência na quantificação da FBN para a cana-de-açúcar e o segundo estudo teve como objetivo avaliar a contribuição da adubação molíbdica no incremento da FBN por bactérias diazotróficas inoculadas na cana planta. A interação do Mo na FBN foi avaliada pela atividade da enzima nitrogenase e pelo método da diluição isotópica a partir do enriquecimento do solo com 2% de átomos de 15N, utilizando a cana-de-açúcar adubada com nitrogênio como planta referência. O experimento foi conduzido em vasos, com solo de textura arenosa. No primeiro experimento, as espécies mais utilizadas como planta referência foi comparada com a cana-de-açúcar adubada e não adubada com N, utilizando o delineamento inteiramente casualizado, com 4 repetições. No segundo experimento, avaliou-se a interação entre adubação nitrogenada, Mo e inoculantes contendo bactérias diazotróficas utilizando o arranjo fatorial de 2 x 2 x 3, em delineamento estatístico de blocos casualizados, com 4 repetições. A cana-de-açúcar adubada com N apresentou a menor diluição do 15N, indicando restrição da FBN e sua recomendação como planta controle. O capim colonião (Panicum maximum L.) e a tiririca (Cyperus rotundus L.) apresentaram elevada FBN, o que as torna não recomendáveis como espécies controle para quantificar o N2 fixado pelo método da diluição isotópica do 15N. O uso do micronutriente Mo interagiu positivamente com as bactérias diazotróficas inoculadas no crescimento e desenvolvimento da cana planta, bem como na FBN. Entretanto, os incrementos encontrados não foram suficientes para suprir a necessidade total do N, mostrando a importância da adubação nitrogenada para cana planta.

Orientador: Jacinta Enzweiler / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-17T09:52:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cotta_AloisioJoseBueno_D.pdf: 12674950 bytes, checksum: 5c83c715500dcc83803f8d9b7d8712f1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) possibilita determinações multielementares rápidas e com baixos limites de detecção numa variedade de matrizes, dentre elas as geológicas. Neste estudo, métodos comparativos utilizando um ICP-MS quadrupolar equipado com cela de colisão (CC) foram estabelecidos para determinar amplos conjuntos de elementos-traços em águas e em rochas. A aplicabilidade e as limitações da CC para atenuar interferências poliatômicas sobre os isótopos empregados foram amplamente investigadas. Em condições ótimas, muitas interferências puderam ser eliminadas ou significativamente atenuadas, o que tornou os métodos menos dependentes de correções matemáticas. Para a análise de rochas, técnicas clássicas de dissolução envolvendo misturas ácidas, como HF/HNO3, foram utilizadas e um novo procedimento com equipamento que possibilita efetuar a digestão sob pressão de até 13 MPa é proposto. Nesse caso, a precipitação de AlF3, o qual retém alguns elementos-traço, principalmente Co, Sr, Ba e Pb, foi o maior obstáculo à recuperação quantitativa dos analitos. A formação de AlF3 foi evitada com a adição de Mg à porção teste e com o controle da temperatura de digestão. A decomposição por sinterização com peróxido de sódio foi também investigada e verificou-se que a inclusão de uma etapa de aquecimento da dispersão resultante da dissolução do sinterizado em água, antes da separação do precipitado de hidróxidos de Fe e Ti, o qual retém os elementos-traço, auxilia na coprecipitação de Ni, Zr, Nb, Cd, Sn, Sb, Hf, Pb e Th e permite acrescentá-los à lista de elementos determináveis. Os métodos foram validados pela análise de um conjunto de materiais de referência (MR), alguns deles certificados. Os resultados obtidos demonstraram que os métodos desenvolvidos para águas e rochas apresentaram tendência e coeficientes de variação menores que 5% para a maior parte dos mensurandos. Os resultados obtidos para os MR certificados de rochas, BRP-1 e OU-6, foram utilizados para calcular a incerteza do método ao nível aproximado de confiança de 95%. A técnica de diluição isotópica foi aplicada para determinar Cr, Ni, Cu, Zn, Sr e Sn em alguns MR de rochas em uso e em candidatos a MR, com o objetivo de estabelecer o método e contribuir com novos valores para esses MR. As incertezas de todas as etapas do procedimento foram estimadas. Os resultados obtidos evidenciam que o valor certificado de Cr em BRP-1 deveria ser revisto e confirmam a necessidade do estabelecimento da rastreabilidade metrológica durante a certificação de MR. / Abstract: Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is suited for fast multi-trace element determinations with low detection limits in a variety of matrices, including geological samples. In this study we established comparative analytical methods for the determination of an expressive number of trace elements in water and rock samples using an ICP-MS equipped with collision cell (CC). The applicability and limitations of CC for polyatomic interference attenuation over the isotopes used were widely investigated. Under optimized conditions, many interferences were eliminated or significantly attenuated, so these methods depend less on mathematical corrections. For rock analyses, classical multi-acid decomposition techniques, with mixtures like HF/HNO3, were used, and a new procedure with equipment that allows digestion at 13 MPa is proposed. In this case, the precipitation of AlF3, which retains some trace elements like Co, Sr, Ba and Pb preferentially, was the major drawback in achieving quantitative recoveries. The formation of AlF3 was inhibited by adding Mg to the test portion and controlling the temperature of digestion. Sample decomposition by sintering with sodium peroxide was also tested and was demonstrated that including a heating step of the sinter dispersion obtained after dissolution in water and before the separation of the precipitated Fe and Ti hydroxides, which retain many trace elements, helps to achieve a quantitative co-precipiation of Ni, Zr, Nb, Cd, Sn, Sb, Hf, Pb and Th and allows to include them to the list of determinable elements. The methods were validated by analysis of a set of reference materials (RM) some of them certified. Relative standard deviations and bias of the results were less than 5% for most of the measurands. The results obtained for the certified RM BRP-1 and OU-6 were used to calculate the measurement uncertainty at the approximate 95% confidence interval. The isotope dilution technique was applied to determine Cr, Ni, Cu, Zn, Sr and Sn in some geochemical RM in use and in candidate RM, with the objective of establishing the method to contribute with new values for the analysed RM. The uncertainties of the whole analytical procedure were estimated. The results obtained show that the certified value of Cr in BRP-1 should be reviewed and confirm the need of establishing the metrological traceability during the certification of RM. / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

As simulações computacionais são comumente empregadas no estudo do processo da dispersão da pluma de efluente de esgoto no mar como suporte no projeto de sistemas de emissários submarinos. Os modelos de campo próximo são uma ferramenta eficiente para prever o comportamento desses sistemas, através da previsão da diluição inicial, das principais dimensões da pluma e da concentração final de poluentes, informações úteis para o projeto do difusor. Usando modelos de campo próximo, como o NRFIELD e o UM3 do Visual Plumes, é possível simular diferentes alternativas de emissários. No entanto, a realização de muitas simulações resulta numa grande quantidade de informações que impede a obtenção de conclusões objetivas, consumindo muito tempo do projeto. Uma estratégia para um processo de simulação eficiente que permita a obtenção da máxima informação possível com um número mínimo de simulações é fundamental. Na análise dos resultados de simulações nas quais seus parâmetros de entrada são modificados de forma controlada, as causas das mudanças na resposta podem ser facilmente identificadas. Devido a isto, o uso da análise estatística foi considerado. As ferramentas estatísticas podem ser úteis na organização das simulações e na análise subsequente dos resultados. O Planejamento de Experimentos (DOE) é a metodologia estatística para uma experimentação eficiente, permitindo a identificação das variáveis estatisticamente significativas em qualquer sistema ou processo e, a Metodologia de Superfície de Resposta permite a otimização de sistemas a partir de suas variáveis estatisticamente significativas. Considerando isso, o objetivo principal desta pesquisa foi apresentar uma nova abordagem para otimizar, por meio da simulação computacional com modelos de campo próximo e da utilização das ferramentas estatísticas: Planejamento de Experimentos e Superfícies de Resposta, a quantidade de simulações necessárias para a obtenção do valor de diluição inicial mais próximo do ótimo, no projeto de emissários submarinos, através da identificação das variáveis estatisticamente significativas, na predição da diluição inicial, nos modelos de campo próximo do Visual Plumes. Os resultados do trabalho mostraram que só três variáveis geométricas, da configuração do difusor de um emissário, são estatisticamente significativas para a previsão da diluição inicial, e que apenas umas poucas simulações, estatisticamente planejadas, são indispensáveis para a obtenção de uma configuração de emissário mais eficiente. / The computational simulations are commonly employed in the study of the process of dispersion of sewage plume at sea as support in the design of submarine outfall systems. The near field models are an efficient tool to predict the behavior of these systems, by predicting the initial dilution, the main dimensions of the sewage plume and the final concentration of pollutants, useful information for the design of the diffuser. Using near field models such as NRFIELD and UM3 from Visual Plumes, it is possible to simulate different submarine outfall alternatives for their posterior comparison and analysis. However, when many simulations are conducted, it is resulted a large amount of information, which make more difficult to obtain objective conclusions and it is much more time consuming solution. A strategy for an efficient simulation process, that allows obtaining the maximum possible information with a minimum number of simulations, is quite fundamental. In the analysis of the results of simulations in which its input parameters are modified in a controlled way, the causes of the changes in the response can be easily identified. Because of this, the use of statistical analysis was considered. Statistical tools can be useful in organizing the simulations and in the subsequent analysis of the results. The Design of Experiments (DOE) is the statistical methodology to guarantee an efficient experimentation, allowing the identification of the statistically significant variables in any system or process, and the Response Surface Methodology allows the optimization of the systems using their statistically significant variables. Considering this, the main objective of this research was to present a new approach to optimize, through computational simulation with near field models and the use of statistical tools: Design of Experiments and Response Surfaces Methodology, the number of necessary simulations to obtain the initial dilution value closer to the optimum, in the design of submarine outfalls, through the identification of the statistically significant variables, in the prediction of the initial dilution, in the near field models. The results of the work showed that only three of the diffuser geometric variables are statistically significant for the initial dilution prediction, and that only a few statistically planned simulations are indispensable for obtaining a more efficient submarine outfall configuration.

A precisão que pode ser obtida com levantamentos com uso do Sistema de Posicionamento Global (GPS) depende de uma série de fatores, devido à grande quantidade de fontes de erros. Em geral, estas interferências podem ser modeladas e considerações são feitas de acordo com a contribuição de cada uma destas fontes de erros. Nos primórdios dos sistemas de posicionamento, o planejamento de missões era essencial para encontrar os horários em que haveria satélites suficientes para determinação da posição. Desde que o GPS foi declarado operacional, essa questão perdeu importância. Dessa forma, não há estudos conclusivos sobre a possível influência que suas posições relativas à antena do receptor causam nos resultados dos levantamentos. Esta questão foi investigada usando como ferramenta os indicadores de precisão (DOP) disponíveis. Considerações a respeito da interpretação da figura geométrica (tetraedro), cujo volume é considerado proporcional ao DOP foram estudadas. Foi verificada a confiabilidade e a contribuição da geometria nos resultados. Comparações entre valores de planejamento e levantamento foram realizadas para o posicionamento por ponto e relativo. A influência que o comprimento da linha-base tem na obtenção dos valores de indicação foi analisada assim como a influência na precisão causada por instantes de alto valor de DOP. A questão da expectativa de que horários com bons valores de DOP possam contribuir para a fixação da ambigüidade também foi esclarecida. / The obtaining precision of GPS (Global Positioning System) surveying depends on of many factors, due the several error fonts. In general, these interferences can be modeled and considerations are made as each one contributes. In the beginning of the positioning systems, the mission planning was essential to find the period of the day that would possible to have satellites enough to position determination. Since the GPS was declared operational this issue lost importance. Hence there is a lack of conclusive researches about the influence of the satellites positioning regarding the receptor antenna position may cause on the results. This issue was investigated using tools like the available precision indicators (DOP - Dilution of Precision). Considerations regarding interpretation of the geometric figure (thetraedron), that its volume is considered proportional to the DOP were analyzed. The reliability and the geometry contribution in the results were verified. Comparisons between planning and surveying values were done to the absolute and relative positioning. The influence of the baseline in indicator values determination was analyzed as the influence in the accuracy by DOP spikes. The issue regarding the expectative that the periods with good DOP values may contribute to the ambiguity fix status was also clarified.

Dentro do escopo de estudo de aspectos fundamentais e tecnológicos, este trabalho foi direcionado à avaliação do comportamento da estabilidade e da eficiência de um reator anaeróbio contendo biomassa imobilizada em espuma de poliuretano para o tratamento de água residuária sintética com concentração de aproximadamente 500 mgDQO/L. O reator, de 6 litros de volume nominal, mantido à temperatura de 30 +/- 1ºC e sob a agitação mecânica de 500 rpm, foi operado em bateladas seqüenciais com a renovação de apenas parte do volume de água residuária tratada por ciclo, ou seja, a descarga do reator não foi completa, mas apenas parcial. Neste contexto, a principal característica operacional investigada foi a relação entre o volume de água residuária afluente, o qual era alimentado a cada novo ciclo de operação, e o volume de meio contido no reator, o qual não era descarregado no ciclo anterior, mantendo-se a mesma carga orgânica volumétrica. Desta forma, foi possível verificar a flexibilidade operacional do sistema com relação ao volume de água residuária tratada a cada ciclo e o tempo de duração do ciclo para uma mesma carga orgânica. Os resultados indicaram que o reator pôde operar com diferentes relações entre o volume alimentado e o volume de meio reacional sem diminuição significativa do seu desempenho, permitindo-se, assim, maior flexibilidade operacional. Para as condições em que o volume renovado foi maior ou igual a 50% do volume de meio do reator (ciclos de 4 a 8 horas), as eficiências de remoção de matéria orgânica filtrada e não filtrada mantiveram-se no patamar de 84 e 79%, respectivamente, enquanto que nas demais condições de maior diluição inicial do afluente (ciclos de 1 e 2 horas), essas eficiências foram ligeiramente menores, em torno de 80 e 74%, respectivamente. A alta velocidade de formação de material viscoso de aparência polimérica, nas condições de maior diluição inicial do afluente, dificultou a manutenção do volume de meio reacional do reator constante. / An assessment was performed on the stability and efficiency of an anaerobic reactor containing biomass immobilized on polyurethane foam for the treatment of synthetic wastewater with organic loading of approximately 500 mgCOD/L. The reactor had a total volume of 6 L. Batch operation took place at a temperature of 30 +/- 1ºC and an agitation rate of 500 rpm. During operation only part of the treated wastewater was renewed per cycle, i.e., reactor discharge was not complete, but partial. The main operation characteristic investigated was the ratio between influent wastewater volume, which was fed at each cycle, and the volume of medium contained in the reactor, which had not been discharged in the previous cycle, maintaining the same volumetric organic load. This way, it was possible to verify operation flexibility of the system regarding treated wastewater volume in each cycle as well as cycle time duration for the same volumetric organic loading. Results indicated that the reactor was able to operate at different ratios between feed and reaction medium volume without significant loss in performance, allowing, hence, greater operation flexibility. For conditions at which renewed volume was greater than or equal to 50% of the reactor medium (cycles from 4 to 8 hours), filtered and non-filtered organic matter removal efficiencies were about 84 and 79%, respectively, whereas at conditions of higher initial influent dilution (cycles from 1 to 2 hours) these efficiencies were slightly lower, about 80 and 74%, respectively. The high formation rate of viscous polymer-like material probably of microbiological origin, at the conditions of higher initial influent dilution hindered maintenance of constant reactor medium volume.

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