Orientador: Vanderlei Gageiro Machado. / Dissertação (mestrado) - Universidade Regional de Blumenau, Centro de Ciências Exatas e Naturais, Programa de Pós-Graduação em Química.

Orientador: Fernando Rogério de Paula / Banca: Rafael Zadorozny / Banca: Fernando Henrique Cristovan / Resumo: Com os supercondutores de alta temperatura crítica (Tc) descobertos na década de 80, os estudos dos materiais supercondutores se intensificaram na tentativa de se obter materiais com Tc's cada vez maiores, ou seja, acima da temperatura do nitrogênio líquido (77 K). No entanto, alguns materiais supercondutores de alta Tc são difíceis de serem obtidos, como no caso do supercondutor cerâmico composto de Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) que apresenta quatro fases predominantes: Bi2Sr2CuO6 (Bi-2201), Bi2Sr2Ca1Cu2O8 (Bi-2212), Bi2Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) e Bi2Sr2Ca3Cu4O12 (Bi-2234), com suas Tc's, respectivamente, na faixa de 7-22 K, 75-94 K, 100-125 K e 90-100 K. Infelizmente este supercondutor apresenta instabilidade na fase de maior Tc (Bi-2223). Uma das soluções utilizadas para melhorar a estabilidade desta fase consiste na substituição de elementos químicos. Desta forma, neste trabalho estudamos a estabilização da fase Bi-2223, utilizando o método de substituição onde o Bi foi substituído parcialmente pelo Pb. Para isso, a estequiometria utilizada foiBi2-xPbxSr2Ca2Cu3Oycom x = 0,00, 0,30, 0,35, 0,40, 0,45, 0,50 mol/g. As soluções precursoras foram preparadas baseadas no método Pechini de síntese, na qual se obteve uma resina polimérica que foi tratada termicamente a 200°C por 10 h. Em seguida, a resina foi macerada e o pó obtido nesse procedimento foi novamente tratado termicamente entre 400 e 810°C. Com o pó resultante, foram preparadas pastilhas e, logo após, submetidas a um novo tratamento térmico a 845°C/60 h. Nas pastilhas foram feitas as caracterizações estruturais por meio da técnica de Difratometria de Raios - X (DRX); caracterização elétrica pelo método de quatro pontas dc e química pela técnica de Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios - X (EDX).Os resultados mostraram que nas amostras preparadas com as concentrações de 0,00; 0,30 e 0,35 mols/g de Pb predominou a fase Bi-2212, no entanto para 0,40... / Abstract: With high critical temperature superconducting discovered in the 80s, the studies of superconducting materials have intensified in an attempt to obtain materials with Tc increasing, above the temperature of liquid nitrogen (77 K). However, some superconducting materials of high Tc are difficult to be obtained, as in the case of superconducting ceramic compositesof Bi- Sr-Ca-Cu-O (BSCCO) that presents predominant four phases: Bi2Sr2CuO6 (Bi-2201), Bi2Sr2Ca1Cu2O8 (Bi 2212), Bi2Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) and Bi2Sr2Ca3Cu4O12 (Bi-2234), with its Tc respectively in the range of 7-22 K, 75-94 K, 100-125 K and 90-100 K. Unfortunately the high-Tc phase (Bi-2223) in this high-temperature superconductor is thermodynamically unstable. One of the used solutions to improve this phase stability is the chemical element substitution. Thus, in this work we study the stabilization of the Bi-2223 phase using the method of chemical element substitution in which the Bi was replaced partially by Pb. For this, the stoichiometry used was Bi2-xPbxSr2Ca2Cu3Oywith x = 0.00; 0.30; 0.35; 0.40; 0.45; 0.50 mol/g. The solutions were prepared by the polymeric precursor method based on the Pechini method. The polymeric resin obtained was thermally treated at 200°C for 10 h.Then the resin was macerated and the powder obtained in this procedure was again thermally treated between 400°C and 810°C. With the resulting powder, pastilles were prepared and soon after were subjected to a new thermal treatment to 845°C for 60 h. Structural characterizations of the samples were investigated by the technique of X-ray diffraction - (XRD); electrical characterization by four-point probe dc conductivity method and chemical characterization by Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX).The results showed that in the samples prepared with concentrations of 0.00, 0.30 and 0.35 mol/g Pb prevailed the phase Bi -2212, however for the concentration of 0.40 mol/g of Pb the Bi-2223 phase was the... / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-05-10T12:42:31Z No. of bitstreams: 1 2016_ElderTacianoRomaoSilva.pdf: 2181497 bytes, checksum: 2a97612cdc4a23ddd48ef062e29d969d (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-27T13:14:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ElderTacianoRomaoSilva.pdf: 2181497 bytes, checksum: 2a97612cdc4a23ddd48ef062e29d969d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T13:14:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ElderTacianoRomaoSilva.pdf: 2181497 bytes, checksum: 2a97612cdc4a23ddd48ef062e29d969d (MD5) / O estado vivente de um organismo é caracterizado principalmente pela presença de um constante fluxo de reações química, e por isso, seres vivos são formados por inúmeras reações, ligadas umas as outras, em uma espécie de rede. A teoria das redes bioquímicas fornece uma estrutura matemática e computacional usada para analisar e simular tais redes de reações. É um modelo de construção, diagnóstico e análise de redes baseados em equações diferenciais ordinárias. Algumas redes de reações químicas são estudadas, principalmente, pelos comportamentos dinâmicos complexos. Longe do equilíbrio, tais sistemas dinâmicos não-lineares exibem fenômenos, como, múltiplos estados estacionários e oscilações. Foram analisadas algumas redes químicas de interesse bioquímico, como as redes de cálcio nos cílios dos neurônios receptores olfativos, da via glicolítica, da oxidase-peroxidase e a rede que concede uma dinâmica multiestável na embriogênese da mosca de fruta, Drosophila melanogaster, assim como redes teóricas. Para estuda-las, o método, Stoichiometric Network Analysis, ou SNA, forneceu uma abordagem sistemática para a dinâmica de mecanismos químicos ou de quaisquer outros sistemas que contém estequiometria. Primeiro foi necessário compreender a bioquímica de sistemas que apresentam dinâmicas complexas e a importância das tais na manutenção de processos metabólicos e de comunicação celular em seres viventes para, então, avaliar a eficácia da técnica de análise estequiométrica de redes no inquérito de fenômenos não lineares. A variante gráfica do método SNA foi usada na criação de sub-redes que exibem comportamentos incomuns, e o consequente emprego da mesma na modelagem de redes elementares de fácil apreensão. Por fim, os métodos mostraram-se eficazes na análise de dinâmicas complexas, ademais, pode-se verificar a análise de bifurcação para algumas redes. Além das condições necessárias e suficientes para a observação de dinâmicas complexas, a técnica por SNA pôde, inclusive, expor outra propriedade biológica dos modelos. _____________________________________________________________________________ ABSTRACT / The state of a living body is mainly characterized by the presence of a constant flow of chemical reactions, and therefore living beings are formed by several reactions, linked to each other in a kind of network. The theory of biochemical networks provides a mathematical and computational framework used to analyze and simulate reactions such networks. It is a building model, diagnosis and network analysis based on ordinary differential equations. Some chemical reactions networks are studied mainly for the complex dynamic behavior. Far from equilibrium, such nonlinear dynamical systems exhibit phenomena such as, multiple steady states and oscillations. Some chemical networks of biochemical interest were analyzed, such as calcium networks in the cilia of olfactory receptor neurons, the glycolytic pathway, oxidase-peroxidase and network granting a multistable dynamics in the fruit fly embryogenesis, Drosophila melanogaster, as well as networks theoretical. To study them, the method Stoichiometric Network Analysis, or SNA, provided a systematic approach to the dynamics of chemical mechanisms or other systems containing stoichiometry. First it was necessary to understand the biochemical systems that exhibit complex dynamics and the importance of such in maintaining metabolic and cellular communication in living creatures to then assess the effectiveness of the stoichiometric analysis of technical networks in the investigation of nonlinear phenomena. The graphical variant of the SNA method was used to create subnets that exhibit unusual behaviors and the consequent use of the same in modeling elementary easy to grasp networks. Finally, the methods have been shown effective in analyzing complex dynamic, moreover, it can verify the bifurcation analysis for some networks. In addition to the necessary and sufficient conditions for observing complex dynamics, the SNA by technique could even expose another biological properties of the models.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-08-01T18:24:37Z No. of bitstreams: 1 2017_ElisaAraújoCunhaCarvalhoAlvim.pdf: 3783013 bytes, checksum: c6be42b7926f3045f0c8a4ff8d085ae2 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-24T18:55:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ElisaAraújoCunhaCarvalhoAlvim.pdf: 3783013 bytes, checksum: c6be42b7926f3045f0c8a4ff8d085ae2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-24T18:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ElisaAraújoCunhaCarvalhoAlvim.pdf: 3783013 bytes, checksum: c6be42b7926f3045f0c8a4ff8d085ae2 (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / O objetivo do estudo foi investigar a relação entre concentrações elementares em diferentes compartimentos de lagoas oligotróficas naturais do Cerrado e o papel dos produtores primários no fluxo de nutrientes e interações tróficas ao longo da cadeia alimentar. As lagoas do Henrique, Exército e Bonita pertencem à Bacia hidrográfica do Alto Rio Paraná, e as lagoas Cabocla e Grande pertencem à Bacia hidrográfica do São Francisco. A concentração de carbono e potássio foi maior nas macrófitas, enquanto que a concentração de nitrogênio, fósforo e cálcio foi maior no perifíton. As macrófitas apresentaram maiores valores para a razão molar C:N e C:P, já a razão N:P foi maior no sedimento. As razões molares indicaram limitação por fósforo em todos os compartimentos. As macrófitas podem ser consideradas uma fonte a longo prazo de nutrientes, enquanto o perifíton apresenta uma dinâmica mais lábil. As concentrações dos elementos Al, Pb, Ti, Cr e Fe apresentaram diferença significativa entre as lagoas das duas bacias hidrográficas estudadas, enquanto as concentrações de Mn, Cu e Zn variaram sazonalmente. Esses elementos apresentaram maiores concentrações na bacia do Paraná e as diferenças são mais evidentes entre macrófitas e perifíton. As comunidades de macrófitas apresentam pouca similaridade entre as duas bacias o que pode estar associado às diferenças nas concentrações de elementos-traço. Os valores de δ13C permitiram separar as macrófitas em função de seu hábito de vida. O perifíton predominou como principal fonte de alimento para a fauna associada, com contribuição média de 63%. A macrófita submersa apresentou maior abundância de fauna associada e biomassa de algas quando comparada a macrófita emergente, evidenciando o papel como abrigo e refúgio e contribuindo para a estrutura física do ecossistema. O presente estudo permitiu o aprofundamento do conhecimento acerca do funcionamento biogeoquímico desses ambientes e das relações entre diferentes componentes da cadeia trófica. / The objective of this study was to investigate the concentrations of elements within three compartiments of natural oligotrophic ponds of Cerrado. We also investigated the role of primary producers in the nutrient fluxes and trophic interactions along the food web. The Henrique, Exército and Bonita ponds belong to the Upper Paraná River Basin, and the Cabocla and Grande ponds belong to the São Francisco River Basin. Carbon and potassium concentrations were highest in the aquatic macrophytes, while nitrogen, phosphorus and calcium concentrations were highest in the periphyton. The aquatic macrophytes exhibited the highest values of C:N and C:P molar ratios, while N:P highest values were found in the sediment. The molar ratios indicated that all compartments are limited by phosphorus. Aquatic macrophytes can be considered a more recalcitrant source of nutrients, while the periphyton are more labile. The concentrations of the elements Al, Pb, Ti, Cr and Fe differed significantly between the ponds of the two hydrological basins; while concentrations of Mn, Cu and Zn varied seasonally. These elements showed the highest concentrations in the Paraná River Basin, and differences are more striking for aquatic macrophytes and periphyton. Macrophyte communities have little similarity between the two basins, which may be associated with differences in trace element concentrations. The δ13C values separated the macrophytes according to their life habits. Periphyton predominated as the main food source for the associated fauna, with an average contribution of 63%. Submerged macrophytes exhibited greater abundance of associated fauna and algal biomass when compared to emergent macrophytes. This macrophyte can play a role as a shelter and refuge contributing to the physical structure of the aquatic ecosystem. The present study indicated relevant aspects of biogeochemical functioning of these peculiar environmentsof Cerrado and trophic relations.

Orientador: Renato de Mello Prado / Banca: Paulo Hercilio Viegas Rodrigues / Banca: Renato Fernandes Galdiano Júnior / Resumo: A produção comercial de orquídeas é uma atividade de destaque na floricultura mundial, entretanto há falta de informações sobre a adubação nitrogenada quanto às proporções de nitrato e amônio como fonte de nitrogênio e aplicação de elementos benéficos como o silício. O silício via foliar pode beneficiar e em excesso pode prejudicar o crescimento de orquídeas dependendo da fonte e da concentração do elemento na solução. O crescimento adequado das orquídeas epífitas depende da proporção entre amônio e nitrato utilizada como fonte de nitrogênio, entretanto, não há informações sobre o efeito a longo prazo. Portanto, foram desenvolvidos dois experimentos com duas orquídeas epífitas em cada experimento: Phalaenopsis Golden Peoker e Dendrobium Valentine. As plantas foram cultivadas em bandejas plásticas com Sphagnum seco e mantidas em casa de vegetação recebendo solução nutritiva nos primeiros seis meses, depois foram transplantadas para vasos plásticos (0,9L) individuais e aplicados os tratamentos. O experimento 1 foi em esquema fatorial 5x3, com cinco concentrações de Si (controle; 14,3; 28,6; 42,9 e 57,2 mmol L-1) e três fontes (ácido monossilícico, silicato de potássio e silicato de potássio e sódio) com cinco repetições e em delineamento inteiramente casualizado. Após 18 meses de aplicação de Si foram avaliados nos dois híbridos comerciais o acúmulo de: Si, C, N, P, K, Ca, Mg e S na parte aérea; teor de lignina e proteína e variáveis biométricas. No experiment... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstracts: The commercial production of orchids is a prominent activity in the world floriculture, however there is a lack of information regarding the management and recommendation of the fertilization regarding the proportions of nitrate and ammonium as a source of nitrogen and application of beneficial elements such as silicon. Foliar silicon may benefit and in excess may impair the growth of orchids depending on the source and the concentration of the element in the solution. The adequate growth of epiphytic orchids depends on the ratio of ammonium and nitrate used as a source of nitrogen, however, there is no information on the long-term effect. Therefore, two experiments were carried out with two epiphytic orchids in each experiment: Phalaenopsis Golden Peoker and Dendrobium Valentine. The plants were grown in plastic trays with dry Sphagnum and kept in a greenhouse receiving nutrient solution in the first six months, then transplanted to individual plastic vessels (0.9 L) and applied treatments. Experiment 1 was a 5x3 factorial scheme with five concentrations of Si (control: 14.3, 28.6, 42.9 and 57.2 mmol L-1) and three sources (monosilicic acid, potassium silicate and sodium potassium silicate) with five replicates and in a completely randomized design. After 18 months of application of Si, the accumulation of: Si, C, N, P, K, Ca, Mg and S in aerial part was evaluated in the two species; lignin and protein content and biometric variables. In experiment 2, the treatments were five proportions of nitrate / ammonium (0/100, 25/75, 50/50, 75/25, 100/0) with five replicates arranged in a completely randomized design. The sources of nitrate and ammonium were calcium nitrate and ammonium sulfate, respectively. After 12 months of the beginning of the treatments, when the plants were able to flowering, the accumulation of: N, P, K, Ca and Mg in... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Maria Bernadete Dos Santos (mariabpds@id.uff.br) on 2017-09-19T14:18:34Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Daniele.pdf: 6867436 bytes, checksum: ebb98bac0dc5447f8a1ae1479cfb7fdf (MD5) Produto Daniele.pdf: 1546415 bytes, checksum: 8128b223f9179e54cfa94a90746ab57c (MD5) / Approved for entry into archive by Biblioteca Central do Valonguinho Biblioteca Central do Valonguinho (bcv@ndc.uff.br) on 2017-09-20T20:07:08Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Daniele.pdf: 6867436 bytes, checksum: ebb98bac0dc5447f8a1ae1479cfb7fdf (MD5) Produto Daniele.pdf: 1546415 bytes, checksum: 8128b223f9179e54cfa94a90746ab57c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T20:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Daniele.pdf: 6867436 bytes, checksum: ebb98bac0dc5447f8a1ae1479cfb7fdf (MD5) Produto Daniele.pdf: 1546415 bytes, checksum: 8128b223f9179e54cfa94a90746ab57c (MD5) / Esta pesquisa foi elaborada pensando nas dificuldades que os alunos apresentam na aprendizagem dos conteúdos de Química e nas causas que fazem com que essas dificuldades sejam tão comuns e recorrentes. A Teoria da Aprendizagem Significativa proposta por David Ausubel afirma que o aluno aprende de forma efetiva quando o conhecimento prévio sobre determinado assunto é substituído pelo novo saber, proporcionando a construção do conhecimento de uma forma significativa para o aluno. Dessa forma criou-se de um recurso didático constituído por histórias fictícias vividas por dois adolescentes em fase escolar. O enredo e os personagens foram desenvolvidos pela autora com o objetivo de criar um ambiente propício para a aprendizagem de forma que os alunos pudessem se identificar com os personagens buscando a motivação pelo estudo. O tema escolhido para essa narrativa foi Estequiometria e sua abordagem se deu através do cotidiano vivenciado pelos personagens Nitrilla e Rutherfórdio. Essa narrativa que recebeu o título “Desvendando o mundo da Estequiometria” foi utilizada durante todo o mês de outubro de 2013, em um colégio de aplicação localizado no Estado do Rio de Janeiro, em todas as três turmas da 2º série do Ensino Médio computando 78 alunos no total. As avaliações dos alunos através de questionário e opinião permitiram alterações que contribuíram para aperfeiçoamento do produto final. A avaliação da aprendizagem ocorreu de forma continuada através da investigação dos conhecimentos prévios, da participação em aula, da habilidade demonstrada na resolução de exercícios e prova final. Assim, foi possível verificar que o material didático aqui desenvolvido apresentou um grande potencial significativo, pois ao trabalhar o conteúdo de uma forma lúdica através das situações do dia-a-dia motivou a aprendizagem dos alunos e consequentemente melhoria no desempenho das turmas. / This research has been prepared in relation to the difficulties that students have in learning Chemistry. The causes that generate these difficulties are common and recurring. The Theory of Meaningful Learning proposed by David Ausubel states that students learn effectively when the prior knowledge of the issue is replaced by new knowledge, providing the construction of knowledge in a meaningful way for the student. Thus, was created a teaching resource consisting of fictional stories experienced by two teenagers of school age. The plot and characters were developed by the author in order to create a conducive environment for learning, só that students could identify with the characters, thereby providing motivation for the study. The theme chosen for this narrative was Soichiometry and his approach was detailed through the daily routine experienced by the characters Nitrilla and Rutherfordium. This narrative titled "Uncovering the world of Stoichiometry" was used throughout the month of October, 2013, in a school located in the State of Rio de Janeiro. It was used in all three classes of second year in the high school, with a total of 78 students participating overall. The evaluation of students opinions through the questionnaire led to changes that contributed to an improvement of the final product. The evaluation of learning occurred continuously, through the investigation of their previous knowledge, class participation, demonstrating their ability in problem solving and a final exam. Thus, we observed that the teaching materials developed here had great significant potential, as the work content, when done in a playful way, daily,motivated student learning and consequently improved the performance of the group.

A mina de fosfato de Cajati localiza-se a 230 km a sudeste da cidade de São Paulo. Nela aflora, de forma alongada segundo a direção N27ºW, um corpo de carbonatito mineralizado a apatita. O corpo mineralizado é subdividido em unidades litológicas a partir de variações nas características físicas (estruturas) e mineralógicas da matriz carbonática, dos principais acessórios e menores constituintes (textura e proporções). Dentro das unidades litilógicas existentes destacam-se a Zona de Xenólitos e Zonas de Diques, regiões caracterizadas por misturas entre magnetita-clinopiroxenitos, rocha encaixante e estéril com relação à mineralização de fosfato, e carbonatito em proporções que podem chegar a quase 100% de clinopiroxenito. Observam-se ainda zonas de reação, no contato entre as rochas descritas, caracterizando um bandamento centimétrico de composição silicática / carbonática com mineralogia peculiar e que na maioria das vezes são mineralizados economicamente a apatita. Considerando as Zonas de Xenólitos e de Diques como de aproveitamento parcial em função da presença do clinopiroxenito estéril e que as relações de distribuição espacial desta fase contaminante é errática sem qualquer controle geológico conhecido de distribuição, buscou-se estabelecer indicadores que permitem a caracterização percentual entre minério e estéril contidos nesta região. Para tanto foram realizados estudos de relação entre a composição química e a mineralogia do minério que permitiram estabelecer tais índices, os quais aplicados aos dados de análises químicas obtidos a partir de testemunhos de sondagem rotativa e de percussão (pó de perfuratriz) associados a parâmetros de lavra permitiram estabelecer níveis de aproveitamento mineral para as rochas existentes nestas unidades litológicas. Os indicadores matemáticos se apoiaram nos teores de sílica que refletem as proporções de silicatos (flogopita, olivina e piroxênio) e estabelecem nítidas fronteiras composicionais entre as três litologias presentes nas zonas de xenólitos, e definiram a Função Xenólitos. As variáveis mineralógicas apóiam as determinações de potencialidades volumétricas dos recursos discretizados no modelo de blocos de longo prazo e o aproveitamento das frentes nos planos de pré-lavra. / The Cajati phosphate mine is located 230 km southeast of São Paulo city. The ore body is composed by carbonatites mineralized with apatite, which are disposed in plant as an ellipse N27ºW oriented. The carbonatite is subdivided in lithologics units defined by variations in the physical aspects (structures) and the mineralogical characteristics of the carbonatic matrix, mainly related with the principal accessories and smaller constituents (texture and proportions). Xenoliths zones and Dikes zones are remarkable among the lithological units, they comprise portions characterized by mixtures of carbonatite and magnetite-clinopiroxenites, the hosting waste rock, in proportions that can reach almost 100% of clinopiroxenite. Some reaction zones are observed in the described rocks contact, characterizing centimetric bands (silicatic / carbonatic composition) with peculiar mineralogy that are frequently mineralized. Considering the Xenoliths zones and Dikes zones only partially profitable in function of the presence of the clinopiroxenite waste and that the spatial distribution of this contaminant rock is erratic without any geological known settings, efforts were applied in the establishment of mineralogical indicators to define the relative proportions of the constituent rocks. Stechiometric relationships between chemical and mineralogical characteristics associated with mining parameters allowed to set up levels of mineral profitability for these lithological units, which were applied in the data obtained by rotative and percussion drilling. Mathematical indicators based on silica grades, which reflect the silicates (phogopite, olivine and pyroxene) proportions, established a clear compositional division between the three litologies present in the xenoliths zones and defined the Xenoliths Function. The mineralogical variables support the profit potentiality definition for the ore resources associated with these assimilation zones, which were applied in the block model and are also used in the mining fronts.

A mina de fosfato de Cajati localiza-se a 230 km a sudeste da cidade de São Paulo. Nela aflora, de forma alongada segundo a direção N27ºW, um corpo de carbonatito mineralizado a apatita. O corpo mineralizado é subdividido em unidades litológicas a partir de variações nas características físicas (estruturas) e mineralógicas da matriz carbonática, dos principais acessórios e menores constituintes (textura e proporções). Dentro das unidades litilógicas existentes destacam-se a Zona de Xenólitos e Zonas de Diques, regiões caracterizadas por misturas entre magnetita-clinopiroxenitos, rocha encaixante e estéril com relação à mineralização de fosfato, e carbonatito em proporções que podem chegar a quase 100% de clinopiroxenito. Observam-se ainda zonas de reação, no contato entre as rochas descritas, caracterizando um bandamento centimétrico de composição silicática / carbonática com mineralogia peculiar e que na maioria das vezes são mineralizados economicamente a apatita. Considerando as Zonas de Xenólitos e de Diques como de aproveitamento parcial em função da presença do clinopiroxenito estéril e que as relações de distribuição espacial desta fase contaminante é errática sem qualquer controle geológico conhecido de distribuição, buscou-se estabelecer indicadores que permitem a caracterização percentual entre minério e estéril contidos nesta região. Para tanto foram realizados estudos de relação entre a composição química e a mineralogia do minério que permitiram estabelecer tais índices, os quais aplicados aos dados de análises químicas obtidos a partir de testemunhos de sondagem rotativa e de percussão (pó de perfuratriz) associados a parâmetros de lavra permitiram estabelecer níveis de aproveitamento mineral para as rochas existentes nestas unidades litológicas. Os indicadores matemáticos se apoiaram nos teores de sílica que refletem as proporções de silicatos (flogopita, olivina e piroxênio) e estabelecem nítidas fronteiras composicionais entre as três litologias presentes nas zonas de xenólitos, e definiram a Função Xenólitos. As variáveis mineralógicas apóiam as determinações de potencialidades volumétricas dos recursos discretizados no modelo de blocos de longo prazo e o aproveitamento das frentes nos planos de pré-lavra. / The Cajati phosphate mine is located 230 km southeast of São Paulo city. The ore body is composed by carbonatites mineralized with apatite, which are disposed in plant as an ellipse N27ºW oriented. The carbonatite is subdivided in lithologics units defined by variations in the physical aspects (structures) and the mineralogical characteristics of the carbonatic matrix, mainly related with the principal accessories and smaller constituents (texture and proportions). Xenoliths zones and Dikes zones are remarkable among the lithological units, they comprise portions characterized by mixtures of carbonatite and magnetite-clinopiroxenites, the hosting waste rock, in proportions that can reach almost 100% of clinopiroxenite. Some reaction zones are observed in the described rocks contact, characterizing centimetric bands (silicatic / carbonatic composition) with peculiar mineralogy that are frequently mineralized. Considering the Xenoliths zones and Dikes zones only partially profitable in function of the presence of the clinopiroxenite waste and that the spatial distribution of this contaminant rock is erratic without any geological known settings, efforts were applied in the establishment of mineralogical indicators to define the relative proportions of the constituent rocks. Stechiometric relationships between chemical and mineralogical characteristics associated with mining parameters allowed to set up levels of mineral profitability for these lithological units, which were applied in the data obtained by rotative and percussion drilling. Mathematical indicators based on silica grades, which reflect the silicates (phogopite, olivine and pyroxene) proportions, established a clear compositional division between the three litologies present in the xenoliths zones and defined the Xenoliths Function. The mineralogical variables support the profit potentiality definition for the ore resources associated with these assimilation zones, which were applied in the block model and are also used in the mining fronts.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342199.pdf: 13841850 bytes, checksum: e676785cf0cf6a41218e84aabfb8d214 (MD5) Previous issue date: 2016 / O presente trabalho teve por objetivo investigar os padrões latitudinais dos estoques de carbono (C) na biomassa aérea, bem como a concentração e razão estequiométrica dos elementos C, nitrogênio (N) e fósforo (P) em solos de manguezais da região Neotropical. Em relação ao estoque de C na biomassa aérea, foi hipotetizado que a variabilidade espacial da biomassa aérea em manguezais é controlada tanto por fatores climáticos, quanto geofísicos. Primeiramente, foi desenvolvido um modelo alométrico que estima valores de biomassa aérea (t ha-1) em nível de sítio a partir de dados de inventários florestais (i.e., área basal e altura médias). Este modelo foi validado (análise por modelo nulo) e se mostrou adequado, apresentando valores semelhantes aos observados (p=0,34). Um segundo modelo preditivo (regressão múltipla), baseado em dados de 1047 sítios, provenientes de 134 estudos independentes (publicados e inéditos), foi então elaborado com a finalidade de estimar a biomassa aérea de manguezais em escala hemisférica. Os resultados mostraram que cerca de 20% da variabilidade espacial da biomassa aérea de manguezais é explicada por maiores amplitudes de marés, elevadas temperaturas e pluviosidade e reduzida evapotranspiração, resultando em valores mínimos e máximos de 16,6 e 627,0 t ha-1, respectivamente (média de 88,7 t ha-1), para a área de estudo. Os resultados do presente estudo evidenciam que a biomassa aérea de manguezais na área de estudo tem sido superestimada entre 25 e 50%. Em relação ao compartimento edáfico, foi hipotetizado que variabilidade latitudinal da concentração de C, N e P, bem como da razão estequiométrica destes elementos em solos de manguezais, é explicada pela eco-geomorfologia costeira (i.e., fatores regionais) em contraposição a fatores de macro-escala (i.e., gradiente latitudinal). Para testar esta hipótese foram coletadas amostras de solo de manguezais em 27 locais distribuídos na região Neotropical, entre as latitudes ~29,5°N e 27,5°S, representando diferentes ambientes geomorfológicos costeiros. A variabilidade espacial na concentração de P (g cm-3) não foi explicada pela latitude (R2=-0,01, p=0,52, df=79). Em contrapartida, foram observados aumentos nas concentrações de C orgânico e N total com a latitude (R2=0,19 e 0,27, respectivamente; ??<0,05 para esta e analises seguintes). As razões N:P e C:P também aumentaram com a latitude (R2=0,19 e 0,10), enquanto que a razão C:N diminui (R2=0,05). Os componentes de variação (CV) da ANOVA bi-fatorial (fatores ambiente geomorfológico costeiro e sítio) revelaram que a variabilidade latitudinal na concentração e razão estequiométrica destes elementos está relacionada aos tipos de ambientes geomorfológicos costeiros (42% para P a 64% para N), enquanto que o fator sítio explicou apenas uma pequena proporção da variabilidade (16% para N e 40% para P). A existência de grupos representando ambientes costeiros distintos foi constatada por análises multivariadas (nMDS, PERMANOVA). Além dos agrupamentos, tais análises também revelaram a formação de um gradiente ordenado desde sítios com limitação de nutrientes (alta razão N:P), e que recebem pouco ou nenhum aporte de água doce (descarga de rios), até sítios que recebem contribuições significativas de águas continentais e apresentam baixas razões N:P no solo. É proposto um arcabouço objetivando fomentar a concepção de modelos preditivos mais robustos, alinhados assim com agendas internacionais como aquelas estabelecidas pelo IPCC, UNFCCC e programas REDD+.<br> / Abstract : This study s goal was to assess the latitudinal patterns o carbon (C) storage in mangrove aboveground biomass (AGB) as well as the concentration and stoichiometry of C, nitrogen (N) and phosphorus (P) in mangrove soils across the Neotropics. With regards to C storage in mangrove AGB it was hypothesized that the combination of climatic and geophysical environmental forcings drive the latitudinal variation in mangrove AGB. First, an allometric model that predicts AGB values (t ha-1) at the site level using existing forest structure inventories (e.g., mean basal área and height) was developed. This model was validated (null models analysis) and proved efficient in predicting mangrove AGB estimates similar to observed values (p=0,34). Second, a predictive model (multiple regression) using data from 1047 sites, compiled form 134 independent studies (published and unpublished), was developed to predict mangrove AGB at hemispheric scales. Our findings showed that about 20% of the spatial variability in mangrove AGB was explained by higher tidal amplitudes, river discharge, temperature, direct rainfall and decreased potential evapotranspiration. The model s outputs for the study area ranged from 16.6 to 627.0 t ha-1 (mean, 88.7 t ha-1). Our findings show that mangrove AGB has been overestimated by 25 50% in the Neotropics. Regarding the edaphic compartment, it was hypothesized that the latitudinal variation in mangrove soil C, N, and P concentration and stoichiometry is explained by the coastal ecogeomorphology (e.g., regional factors) rather than the latitudinal gradient. To test our assumptions we sampled soil cores from 27 sites across the Neotropics, spanning from ~29.5°N e 27.5°S, and representing a variety of coastal environmental settings. P concentration (g cm-3) was not correlated with latitude (OLS; R2=-0.01, p=0.52, df=79). Contrary, C and N increased with latitude (R2=0.19 and 0.27, respectively; ??<0.05 for this and following analyses). The molar ratios N:P and C:P also increased with latitude (R2=0.19 and 0.10), while the C:N ratio decreased with it (R2=0.05). The components of variation (CV) of the two-way ANOVA (factors: coastal environmental setting and site) indicated the coastal environmental settings explained most of the variation in mangrove soil properties (ranging from 42% for P to 64% for N), with sites accounting for a smaller portion of the variability (16% for N, and 40% for P). The cohesion of groups representing distinct coastal environmental settings was tested using multivariate analyses (nMDS, PERMANOVA). These analyses evidenced the formation of groups and a gradient spanning from nutrient-limited sites (higher soil N:P ratios), with little or no freshwater input (river discharge), to sites that receive significant river input and have low soil N:P ratios. A framework to improve the development of more robust predictive models is proposed, meeting highest accuracy standards established by international agends such as the IPCC, UNFCCC e REDD+ programmes.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-graduação em Ecologia, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-07-01T14:30:18Z No. of bitstreams: 1 2014_FernandaKeleySilvaPereiraNavarro.pdf: 2103940 bytes, checksum: af581d8f9ce21ea1340e7dad030e8fdc (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-07-09T15:12:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_FernandaKeleySilvaPereiraNavarro.pdf: 2103940 bytes, checksum: af581d8f9ce21ea1340e7dad030e8fdc (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-09T15:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_FernandaKeleySilvaPereiraNavarro.pdf: 2103940 bytes, checksum: af581d8f9ce21ea1340e7dad030e8fdc (MD5) / Em ecossistemas lóticos, principalmente nas regiões de cabeceira, onde o metabolismo heterotrófico é dominante (P<R), a entrada de matéria orgânica de origem alóctone é a principal fonte de energia para o metabolismo desses ecossistemas. A decomposição da matéria orgânica é um processo contínuo que envolve uma complexa interação de componentes bióticos e abióticos. A temperatura está entre os fatores ambientais que podem influenciar nas taxas de decomposição em ecossistemas aquáticos. A intensidade deste processo também está vinculada as características químicas e estruturais dos detritos e a pressão de predação sobre a diversidade de organismos decompositores. Estudos em córregos tropicais vem demonstrando que invertebrados fragmentadores podem ser abundantes nestes ecossistemas e que sua densidade pode estar vinculada a sazonalidade. No entanto torna-se necessário ampliar os conhecimentos a cerca da participação de fragmentadores tropicais como larvas de Phylloicus sp. dentro do processo de decomposição foliar, além dos fatores capazes de regular as interações tróficas dentro da cadeia detrícia em ecossistemas lóticos. Diante disso, objetivo geral deste trabalho foi verificar ex-situ o efeito da elevação de temperatura e dos controles bottom-up e top-down sobre a cadeia de detritos foliares em ecossistemas lóticos. O Capítulo 1 teve como objetivos avaliar o consumo dos invertebrados fragmentadores (gênero Phylloicus) detritos foliares quimicamente diferentes sob diferentes extratos de temperatura, e estudar o efeito de predação no consumo de larvas de Phylloicus sp., utilizando presença e ausência de carcaças de peixes. Este estudo refere-se a atividade de fragmentação de larvas de Phylloicus sp. diante de diferentes espécies de detritos foliares (Experimento 1: Talauma ovata e Inga laurina; Experimento 2: Talauma ovata, Inga laurina e Richeria grandis) sob elevações graduais de temperatura (24⁰C, 26⁰C, 28⁰C, 30⁰C, 32⁰C), na presença (Experimento 2) e ausência (Experimento1) de carcaças de peixes (Astyanax sp.). Os resultados sugerem que a qualidade do detrito foi capaz de alterar a preferência alimentar das larvas de Phylloicus sp., independe da temperatura. Uma correlação negativa da perda de massa foliar da espécie Inga laurina em função da temperatura na presença de carcaça de peixes foi verificada, provavelmente devido a uma aceleração da taxa metabólica e respiratória. Isto pode ter levado a uma ampliação da atividade de fragmentação das larvas de Phylloicus sp. sobre os detritos de melhor qualidade em relação ao Inga laurina, a fim de atender suas demandas energéticas com maior eficiência e menor gasto energético. O Capítulo 2 teve como objetivos ampliar os conhecimentos acerca das respostas de larvas de Phylloicus sp. na decomposição a diferentes espécies de detritos foliares sob elevações graduais de temperatura e condicionamento microbiano e verificar as possíveis consequências sobre a perda de massa foliar. Este estudo refere-se às respostas das larvas de Phylloicus sp. a diferentes espécies de detritos foliares, sob elevações graduais de temperatura, na presença de detritos condicionados e não condicionados. Os resultados deste estudo sugerem que a intensidade de fragmentação dos invertebrados fragmentadores, diante a temperaturas elevadas, pode ser dependente do grau de condicionamento dentro de espécies de alta qualidade como Richeria grandis. A presença ou ausência de condicionamento pode refletir em estratégias de compensação energética diferenciadas diante a elevação de temperatura. Além disso, a submissão dos invertebrados fragmentadores a recursos condicionados parece aumentar a seletividade das larvas de Phylloicus sp., principalmente em temperaturas intermediárias. Temperaturas mais elevadas podem levar a uma menor exploração de recursos foliares por parte das larvas de Phylloicus sp. para a construção de casulos, o que pode expô-los a um maior risco de predação dentro de um ambiente in situ. Assim, estas variações comportamentais decorrentes do aquecimento da temperatura podem levar a alterações no processo de ciclagem de matéria em ecossistemas lóticos. O Capítulo 3 teve como objetivos analisar os efeitos individuais e interativos do risco de predação de peixes do gênero Astyanax e da qualidade do detrito no crescimento (biomassa), taxa de sobrevivência e composição estequiométrica do corpo e da excreção de invertebrados fragmentadores do gênero Phylloicus (Trichoptera) e também sobre a comunidade microbiana. Foi utilizado um desenho experimental de 2x2 fatorial constituído de dois níveis de risco de predação [ausência (S) e presença (P)] e dois níveis de qualidade do detrito foliar [alta (Maprounea guianensis (M)) e baixa (Inga laurina (Ing))], em 3 blocos experimentais que foram replicados ao longo do tempo. A qualidade nutricional levou a alterações significativas na perda de massa foliar, na estequiometria coporal dos invertebrados, taxa de sobreviência e número de pupas destes organismos, além de detritos de melhor qualidade contribuir também para a proliferação de microorganismos, especialmente fungos. O risco de predação não letal levou ao aumento da razão de N/P que associado a detritos de alta qualidade, na presença de fragmentadores, parece contribuir para aumentar a comunidade microbiana total. Assim, estratégias comportamentais, fisiológicas e metabólicas podem ter levado a manutenção do equilíbrio homeostático e sobrevivências destes invertebrados mesmo submetidos a situações de estresse. O Capítulo 4 teve como objetivo analisar os efeitos individuais e interativos do risco de predação de peixes do gênero Astyanax e da qualidade do detrito nos padrões comportamentais de larvas de Phylloicus sp. O desenho experimantal utilizado neste estudo foi o mesmo descrito no Capítulo 3. A qualidade do detrito influenciou significativamente os movimentos corporais das larvas de Phylloicus sp., sendo que os tratamentos com I. laurina apresentaram maior porcentagem desta categoria comportamental. Os invertebrados expostos a M.guianensis permaneceram mais tempo entre os discos foliares. Além disso, as larvas de Phylloicus sp. submetidos a predação (não-letal) e a detritos de baixa qualidade ficaram menos tempo dentro do casulo. Diante disso, a qualidade nutricional pode influenciar os padrões comportamentais das larvas de Phylloicus sp. sendo que detritos de baixa qualidade associado a predação (não-letal) pode refletir em menor tempo gasto para construção de seu microhabitat, importante para sua sobreviência, levando a um maior risco de predação. Isso pode refletir negativamente sobre a abundância destes fragmentadores, e assim, sobre o fluxo de energia e matéria em ecossistemas lóticos. Estes resultados evidenciaram que temperaturas acimas de 28°C podem levar a uma menor exploração de recursos foliares por parte das larvas de Phylloicus sp. tanto para alimentação quanto para construção de casulos, o que pode expô-los a um maior risco de predação dentro de um ambiente in-situ. Além disso, o controle bottom-up parece exercer um efeito mais forte e direto sobre a sobrevivência, processo metamórfico, estequiometria corporal e padrões comportamentais de larvas de Phylloicus sp. Por outro lado, o controle top-down demonstrou um efeito direto apenas sobre a razão de N/P das excretas de larvas de Phylloicus sp. o que associado com um detrito de melhor qualidade (Maprounea guianensis) contribuiu para um efeito indireto e positivo sobre a comunidade microbiana total. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In stream ecosystems, particularly in headwater regions where the heterotrophic metabolism is dominant (P < R), the input of organic matter of allochthonous origin is the main source of energy for metabolism of these ecosystems. The decomposition of organic matter is an ongoing process that involves a complex interaction of biotic and abiotic components. The temperature is between environmental factors that may influence the decomposition rates in aquatic ecosystems. The intensity of this process is also linked to the chemical and structural characteristics of the waste and predation pressure on the diversity of decomposing organisms. Studies in tropical streams has demonstrated that invertebrate shredders can be abundant in these ecosystems and their density may be linked to seasonality. However, it is necessary to broaden the knowledge about the involvement of tropical shredders as larvae Phylloicus sp. within the process of leaf decomposition, and the factors capable of regulating trophic interactions within the chain detrícia in stream ecosystems. Therefore, the general objective of this study was to ex - situ the effect of temperature rise and the bottom-up and top -down control over the chain of leaf detritus in lotic ecosystems. Chapter 1 aimed to evaluate the consumption of invertebrate shredders (genus Phylloicus) chemically different under different extracts of leaf litter temperature, and study the effect of predation on larvae consumption Phylloicus sp. Using presence and absence of fish carcasses. This study refers to the fragmentation activity of invertebrate shredders on the different species of leaf litter (Experiment 1: Talauma ovata and Inga laurina; Experiment 2: Talauma ovata, Inga laurina and Richeria grandis) under gradual increases in temperature (24⁰C, 26⁰C, 28⁰C, 30⁰C, 32⁰C) in the presence (Experiment 2) and absence (Experiment 1) carcasses of fish (Astyanax sp.). The results suggest that the quality of the waste was able to change the feeding preferences of invertebrate shredders, independent of temperature. A negative correlation of mass loss of leaf species Inga Laurina a function of temperature in the presence of substrate fish was observed, probably due to an acceleration of metabolic rate and breathing rate. This may have led to an expansion of activity fragmentation on the debris of better quality compared to Inga laurina, in order to meet their energy demands with greater efficiency and lower energy expenditure. Chapter 2 aimed to expand knowledge about the responses of larvae Phylloicus sp. decomposition in the different species of leaf litter in gradual increases in temperature and microbial conditioning and check the possible consequences of the loss of leaf mass.This study refers to the responses of invertebrate shredders to different species of leaf litter, under gradual increases in temperature, in the presence of debris conditioned and unconditioned. The results of this study suggest that the intensity of fragmentation of invertebrates fragmenting before at elevated temperatures can be dependent on the degree of conditioning in high quality species such as Richeria grandis. The presence or absence of conditioning may reflect compensation strategies differentiated energy on temperature rise. Furthermore, the submission of invertebrate shredders resources conditioned seems to increase the selectivity of this decomposing biota, especially at intermediate temperatures. Higher temperatures may lead to lower leaf resource exploitation by the Phylloicus sp. for the construction of cocoons, which may expose them to a higher predation in an environment in situ. Thus, these behavioral changes resulting from the heating temperature can lead to changes in the process of cycling of matter in stream ecosystems. Chapter 3 aimed to examine the individual and interactive effects of predation risk from fish genus Astyanax and quality of detritus on growth (biomass), survival rate and stoichiometric composition of the body and excretion of invertebrate shredders of the genus Phylloicus (Trichoptera) and also on the microbial community. An experimental 2x2 factorial design consisting of two levels of predation risk [absence (A) and presence (P)] and two levels of quality of leaf detritus [High (Maprounea guianensis (M)) and low (Inga laurina (Ing))] was used in 3 blocks experimental were replicated over time. The quality of the waste has led to a significant difference the percentage of leaf mass loss, the coporal excretes stoichiometry, survival rate, number of pupas, besides better quality debris also contribute to proliferation of microorganisms, especially fungi.The risk of non-lethal predation led to the increase of the ratio of N / P that debris associated with high quality in the presence of shredders, seems to contribute to increase the total microbial community. In addition, the permanence of stoichiometric homeostasis of shredders is essential to ensure the maintenance of the nutritional quality of both the upper and lower trophic levels in stream ecosystems. Chapter 4 aimed to examine the individual and interactive effects of predation risk from fish genus Astyanax and quality of detritus in the behavioral patterns of larvae Phylloicus sp. The experimantal design used in this study was the same as described in Chapter 3. The quality of the waste significantly body movements of Phylloicus sp., and treatments with I. laurina showed a higher percentage of this behavioral category. Invertebrates exposed to M.guianensis remained longer among the leaf discs. Furthermore, Phylloicus sp. subjected to predation (non-lethal) and low grade waste became less time within the cocoon. Therefore, the nutritional quality can influence the behavioral patterns of Phylloicus sp. and debris from predation associated with low quality (non-lethal) may reflect a lesser time spent for its construction microhabitat important for their survival time, leading to a higher predation. This may reflect negatively on the abundance of these shredders, and thus on the flow of energy and matter in stream ecosystems. These results showed that acimas temperatures of 28°C can lead to a lower exploitation of resources by foliar larvae Phylloicus sp. both for feeding and for construction of pods, which may expose them to a higher risk of predation within the in situ environment. Moreover, the bottom-up control seems to exert a stronger and direct effect on survival, metamorphic process, body stoichiometry and behavioral patterns of larval Phylloicus sp. On the other hand, top-down control demonstrated a direct effect only on the ratio of N/P excreta of larvae Phylloicus sp. what detritus associated with a better quality (Maprounea guianensis) contributed to an indirect and positive effect on total microbial community.