Atmosferas com altas concentrações de O2, bem como atmosferas enriquecidas com N2O têm sido sugeridas como alternativas para as atmosferas com baixo O2 e alto CO2. O armazenamento de frutos em atmosferas com alto CO2 por um longo período pode ocasionar desordens fisiológicas. Além disso, existe pouca informação na literatura sobre os efeitos de altas concentrações de O2 no metabolismo oxidativo em frutos. O N2O é um gás de ocorrência natural, não tóxico descrito como um potente antagonista à produção e à ação do etileno. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência da atmosfera controlada com altas concentrações de O2 associadas ou não a CO2 e N2O sobre a fisiologia, o metabolismo oxidativo e o comportamento pós-colheita de bananas e goiabas. Bananas Nanicão e goiabas Kumagai foram submetidas aos tratamentos com atmosfera controlada em sistema de fluxo contínuo. Os frutos foram dispostos em câmaras sob o fluxo de 200 mL min-1. Todos os tratamentos foram mantidos em câmara com temperatura controlada de 22°C. A umidade em torno dos frutos foi mantida em 95%UR. Os frutos foram avaliados quanto à qualidade, produção de CO2, etileno e atividade enzimática. O alto O2 acelerou o início da senescência em ambos os frutos. Porém, foram observadas diferenças entre a banana e a goiaba, sendo que na banana o pico climatérico e o processo de amadurecimento foram antecipados. Na goiaba, o efeito marcante foi a perda da cor verde da casca. Provavelmente, as respostas observadas estão diretamente relacionadas à influência do oxigênio no metabolismo do etileno e as capacidades antioxidantes da banana e goiaba. Quando o alto O2 foi associado ao CO2 e ao N2O também foi verificada antecipação do início da senescência, porém foram verificadas diferenças entre os tratamentos com CO2 e aqueles com N2O. O alto O2 associado ao CO2 evitou a ocorrência de processos fermentativos mesmo nas concentrações mais elevadas de CO2. Com relação ao N2O, a associação deste gás ao alto O2 não reteve o amadurecimento. Por outro lado, sua associação ao baixo O2 permitiu aumento na vida pós-colheita de ambos os frutos, sem a ocorrência de processos fermentativos. Em relação ao metabolismo oxidativo a banana com alto O2 desencadeou acúmulo de oxigênio reativo com conseqüente alteração na atividade das enzimas oxidativas, diferindo da goiaba na qual os teores de oxigênio reativo se mantiveram baixos durante todo armazenamento. Isso ocorre, provavelmente devido às diferenças na capacidade antioxidante entre estas frutas a qual é consideravelmente maior na goiaba. / Atmospheres with high O2 levels and N2O enriched atmospheres have been suggested as an alternative to the atmospheres of low O2 and high CO2. Fruit storage under atmospheres with high CO2 for a long period may develop physiological disorders. In addition, there is not enough information about the effects of high O2 concentrations on fruits oxidative metabolism. N2O is a gas present on nature, non-toxic described as a powerful antagonist to production and action of ethylene. This work aimed to study the influence of controlled atmosphere with high O2 concentrations, associated or not to CO2 and N2O on the physiology, oxidative metabolism and post-harvest behavior of bananas and guavas. Bananas Nanicão and guava Kumagai were treated under continuous flow system. The fruits were placed into chambers under flow of 200 mL min-1. All treatments were maintained in a chamber with controlled temperature of 22°C. The humidity around the fruits was kept at 95% UR. It was quality evaluated CO2 and ethylene production and enzyme activity. The high O2 accelerated the onset of senescence in both fruits. However, differences were observed between the banana and guava, banana anticipated the occurrence of the climacteric peak by changing all the variables related to maturity. The main effect observed over guavas was the loss of peel green color. Probably, the observed responses are related to oxygen effect on ethylene and antioxidant capacity of banana and guava. When the O2 was associated with high CO2 and N2O was also observed an anticipation of the beginning of senescence, but differences were observed between CO2 and N2O treatments. The high O2 associated with CO2 prevented the occurrence of fermentative processes even at the highest concentrations of CO2. The N2O associations with high O2 do not increase postharvest life too. On the other hand, the N2O associations with low O2 allow delay ripening process. In relation to oxidative metabolism at high O2 banana triggered accumulation of reactive oxygen and consequent change in the activity of enzymes involved, differing from guava in which the levels remained low throughout storage. This is probably due to differences in the antioxidant activity of these fruits and which is considerably higher in guava. Keywords: High oxygen; Nitrous oxide;

O óxido nitroso (N2O) é um gás traço, considerado um dos principais causadores do aquecimento global. Em solos agrícolas, a aplicação de fertilizantes nitrogenados, necessários às culturas, é a principal responsável pela formação deste gás. Internacionalmente, a metodologia mais utilizada e aceita para quantificar os fluxos totais de uma área baseia-se na alteração de concentração no interior de câmeras estáticas instaladas sobre o solo. Entretanto, diversos trabalhos sugerem que as plantas também são agentes desta dinâmica de fluxos entre o solo e a atmosfera, um fator não contabilizado na quase totalidade das pesquisas. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi quantificar as emissões de N2O em plantas de milho simultaneamente aos fluxos provenientes do solo ao longo de um ciclo de cultivo, assim, agregar este montante potencial de emissão nas estimativas do sistema solo-planta-atmosfera. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, sendo que seis Câmaras de Crescimento e Coleta (CCC\'s) comportaram as plantas de milho e três CCC\'s permaneceram sem plantas (testemunhas). Durante a coleta das amostras a atmosfera no interior das câmaras foi mantida a 28ºC ± 1 °C, a umidade relativa abaixo do ponto de saturação e a concentração de dióxido de carbono (CO2) entre 300 e 400 ppmv. As medidas de N2O provenientes da parte aérea e do solo foram determinadas durante todo o ciclo da cultura do milho (i. e. 105 dias). O fluxo de N-N2O proveniente do solo variou de 10,37 a 693,85 ´mü´g m-2solo h-1. Para a parte aérea das plantas de milho, os fluxos de N-N2O variaram de 65,47 a 1444,92 ´mü´g m-2folha h-1. Os resultados mostraram uma estreita correlação entre as respostas nas emissões provenientes do solo e parte aérea após a aplicação do fertilizante nitrogenado em cobertura, indicando não somente a influencia do conteúdo de N2O do solo, mas também a influência da dimensão da aérea foliar das plantas no momento de disponibilidade deste N2O no solo. O fator de emissão total (solo + parte aérea) calculado em função N-fertilizante aplicado foi de 8,2%. Ao longo do período amostral, cada planta acumulou uma emissão superior a 8000 ´mü´g N-N2O. Os resultados explicitam que, ao negligenciar esta via emissora, pode-se estar subestimando o fluxo total de N2O emitido por uma área sob cultivo em mais de 20% / Nitrous oxide (N2O) is a trace gas, considered a major cause of global warming. In agricultural soils the application of nitrogen fertilizer needed for crops, is the main responsible for the formation of this gas. Internationally, the most used and accepted method to measure total flow from one area is based on the change of concentration into static chambers installed on the soil surface. However, several studies suggest that plants are also active members of this dynamic flux between soil and atmosphere, a factor not accounted for in almost all surveys. Thus, the aim of this research was to simultaneously quantify N2O emissions from maize plants and soil over a crop cycle and thus aggregate this potential amount of emission in the estimates of the soil-plant-atmosphere system. The experiment was conducted in a completely randomized design with six Growth and Sampling Chambers (CCC) containing plants and three Chambers without plants (controls). During sampling period the atmosphere inside the chambers was maintained at 28 ° C ± 1 ° C, relative humidity below the saturation point and the concentration of carbon dioxide (CO2) between 300 and 400 ppmv. Measurements of N2O from shoot and soil were made throughout the life cycle of maize (i.e. 105 days). The flux of N2O-N from soil ranged from 10.37 to 693.85 ´mü´g m-2 soil h-1. For the shoots of maize, N2O-N flux ranged from 65.47 to 1444.92 ´mü´g m-2 leaf h-1. The results showed a close correlation between the responses from soil and shoot emissions after the application of nitrogen fertilizer as topdressing, indicating not only the influence of the content of N2O in soil, but also the influence the leaf size of the plants when N2O was available in the soil. The total emission factor (soil + shoot) calculated according to total N in the applied fertilizer was 8.2%. Over the sample period, each plant accumulated more than 8000 ´mü´g N-N2O emissions. The results of this research indicates that ignoring this way of N2O release can lead to an underestimation of almost 20% of the total N2O flux emitted by an area under cultivation

Durante muitos anos a sedação consciente com a mistura de oxigênio e óxido nitroso foi utilizada por cirurgiões-dentistas em vários países do mundo. Já no Brasil, essa utilização só foi regulamentada com a edição da resolução do Conselho Federal de Odontologia CFO 51/04 (CFO, 2004b). Como todo instrumento de regulamentação, este também deve ser analisado para que possa ser melhor entendido. Assim, o presente estudo teceu comentários acerca dos aspectos integrantes de tal resolução, procurando destacar a importância e a relevância de cada um deles. Tal avaliação reveste-se de grande importância, pois a organização dos cursos que habilitarão os cirurgiões-dentistas a aplicar a sedação consciente com a mistura de oxigênio e óxido nitroso terá que cumprir os requerimentos presentes na citada resolução. Ressalte-se que não se pretendeu esgotar o assunto, até mesmo porque isso seria impossível, mas suscitar o interesse dos pesquisadores no desenvolvimento de investigações mais aprofundadas sobre a matéria. / For many years the conscious sedation with nitrous oxide and oxygen has been used in various countries in the world. This usage in Brazil has only been regulated with the present Resolução do Conselho Federal de Odontologia CFO 51/04. As any other regulating instrument, this also needs analysis for its complete understanding. In this study every aspect of the Conselho´s Resolution were analyzed, trying to underline their importance and relevance of each one of them. This evaluation becomes of great importance because it is based on its requirements that the courses for the habilitation of dentists who intend to use the technique of conscious sedation with nitrous oxide and oxygen will be developed and ruled. This study intends to be one of the tools that will be used to fully understand this resolution.

A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.

O objetivo do trabalho foi avaliar comparativamente o efeito do midazolam 7,5 mg administrado por via oral e da sedação consciente empregando óxido nitroso associado ao oxigênio a 50% em pacientes submetidos à extração de terceiros molares inferiores na alteração do nível de ansiedade do paciente por meio da dosagem de cortisol salivar, no nível de saturação de oxigênio, na frequência cardíaca e na pressão arterial, na produção de amnésia anterógrada, além de avaliar as Escalas de Ansiedade Dental de Corah (DAS), Escala Visual Análoga para Ansiedade (VAS), Escala Verbal de Ansiedade e Inventário de Spielberger (STAI) na detecção de ansiedade dental. Realizou-se estudo split-mouth, no qual vinte e oito pacientes do gênero masculino foram submetidos à extração de terceiros molares inferiores sob anestesia local e sedação com midazolam e óxido nitroso associado ao oxigênio. Foram obtidos dados objetivos (dosagem de cortisol salivar, saturação de oxigênio, frequência cardíaca e pressão arterial) e subjetivos (Escala de Ansiedade Odontológica de Corah, Inventário de Ansiedade Traço-Estado, Escala Visual Análoga de Ansiedade e Escala Verbal de Ansiedade). Os resultados evidenciaram que os dois métodos de sedação empregados produziram efeitos benéficos e foram seguros na redução da ansiedade pré-operatória sem apresentar efeitos cardiovasculares ou respiratórios siginificantes, e que o midazolam 7,5 mg administrado por via oral foi mais eficaz na redução do cortisol salivar. Considerando as escalas de avaliação de ansiedade empregadas, constatou-se que a Escala de Ansiedade Dental de Corah mostrou ser a mais indicada para se avaliar ansiedade dental. / The study objective was to comparatively assess the effect of midazolam 7.5mg P.O. and conscious sedation with Nitrous oxide associated with oxygen at 50% in patients undergoing lower third molar extractions on the change in the anxiety level of patients by means of salivary cortisol dosage, on oxygen saturation level, on heart rate, on blood pressure, and on production of anterograde amnesia, as well as to assess the Corah\'s Dental Anxiety Scale (DAS), Anxiety Visual Analogue Scale (VAS), Anxiety Verbal Scale and Spilberger State-trait Anxiety Inventory (STAI) for the detection of dental anxiety. It was carried out a split-mouth study, in which twenty-eight male patients underwent lower third molar extraction under local anesthesia and sedation with midazolam and nitrous oxide associated with oxygen. Objective (salivary cortisol dosage, oxygen saturation, heart rate and blood pressure) and subjective (Corah\'s Dental Anxiety Scale, Spilberger State-trait Anxiety Inventory, Anxiety Visual Analogue Scale, and Verbal Anxiety Scale) data have been obtained. The results showed that both sedation methods used produced beneficial effects and were safe in reducing pre-operatory anxiety, showing no significant cardiovascular or respiratory effects, and midazolam 7.5 mg P.O. was more effective in reducing the salivary cortisol. Regarding the anxiety scales employed, it was found that the Corah\'s Dental Anxiety Scale was more indicated to assess dental anxiety.

O café é uma das principais culturas exploradas no Brasil, e está entre as mais importantes commodities agrícolas de exportação. A demanda por produtos agrícolas sustentáveis é cada vez maior, questão especialmente importante para a competitividade dos produtos de exportação. Portanto, conhecer os impactos das emissões de gases do efeito estufa (GEE) é fundamental para qualquer cultura agrícola, assim como estudar o seu manejo para detectar alternativas mitigadoras. O objetivo deste estudo foi determinar o estoque de carbono no solo e o fluxo de gases de feito estufa no cultivo do café. Para tal foram avaliados o estoque de carbono do solo devido à conversão do uso da terra sob vegetação de Cerrado para a cultura do café; o uso de corretivo agrícola e sua influencia no fluxo de CO2, assim como a influência do uso de fertilizantes nitrogenados na emissão de N2O. O carbono (C) do solo foi determinado para o solo original de cerrado (controle) e em áreas convertidas há 37, 15 e 8 anos, além de duas áreas que receberam adição 22.684 e 16.845 kg ha-1de composto orgânico em 2006 (CRI) e 2010 (CRII), respectivamente. O estoque de C no solo foi maior na área Café 37 (91,34 Mg C ha-1) e o menor para o Cerrado (66,87 Mg C ha-1) a 0-30cm. As áreas com Café 15, 8 anos, CRI e CRII não apresentaram diferença entre si, com estoque de carbono no solo de 85,21, 85,75, 73,29 e 76,95, Mg C ha-1 respectivamente. Após a conversão do solo para a produção de café, há um aumento considerável no estoque de C, porém ao longo do tempo este valor tende a decrescer, provavelmente por conta de práticas de manejo. O nitrogênio (N) é o nutriente exigido em grande quantidade pela cultura do café e é apontado dentre os fertilizantes que mais contribuem com a emissão de GEE na agricultura. A fim de se conhecer o fluxo de emissão das diferentes alternativas de adubação nitrogenada, avaliou-se o nitrato de cálcio (NC), nitrato de amônio (NA), ureia (UR) e ureia-NBPT (NBPT®), para dose única (100 kg ha-1) e parcelada (2 x 50 kg ha-1). A ureia em dose única foi a fonte de maior emissão (125,12 mg N-N2O m-2) e o nitrato de cálcio parcelado foi a de menor (1,93mg N-N2O m-2). O uso da calagem é essencial para corrigir a fertilidade de solos ácidos, como é o caso da maioria dos solos de cerrado. A calagem é uma importante fonte emissora de CO2 na atividade agrícola. Para se conhecer o fluxo de emissão da calagem, avaliou-se uma área com calcário recém aplicado e outra área após 5 anos da calagem. Os fluxos acumulados foram de 64,7 e 58,7 g de C-CO2 m-2, respectivamente. A área que recebeu calcário recentemente obteve maior emissão por efeitos indiretos. Buscando atender a exigências de sustentabilidade avaliou-se a emissão do sistema de produção por cada saca de café (60 kg). Para tal foram utilizados dados de combustível, fertilizantes nitrogenados, adubo orgânico, calcário e eletricidade. A fazenda emitiu um total de 2.698 t CO2 equivalente de GEE durante dois anos agrícolas. A fonte que mais contribuiu foi o uso óleo diesel (1.407 t CO2eq) e a menor foi a eletricidade (41 t CO2eq). Para produzir uma saca de café foram emitidos 0,68 kg de CO2eq kg-1 de café. / The coffee is one of the main crops grown in Brazil, and is its most important agricultural export commodities. The demand for sustainable agricultural products is increasing, especially important issue for the competitiveness of export products. Therefore, knowing the impacts of emissions of greenhouse gases (GHG) is critical for any crop, as well as studying their management to detect mitigation alternatives. The aim of this study was to determine the soil carbon stock and flow of greenhouse gases made in the cultivation of coffee. The studies comprised the evaluation of the conversion of land use Cerrado vegetation for coffee, use of liming and its influence on the flux of CO2, as well as the influence of the use of nitrogen fertilizers on N2O emission. Carbon (C) of the soil was determined for the original Cerrado soil (control) and in areas converted for 37, 15 and 8 years, and also two areas who received addition of 22.684 e 16.845 kg ha-1 organic compound in 2006 and 2010, respectively. The highest levels of carbon were to coffee 37 to 0-5 cm in Li, and the layers 5-10, 10-20 cm in Eli C stocks in the soil was higher in the coffee 37 (91.34 Mg C ha-1) and the lowest for the Cerrado (66.87 Mg C ha-1) at 0-30cm. Areas with coffee 15, 8, and CRI CRII did not differ among themselves, with soil carbon stock of 85.21, 85.75, 73.29 and 76.95 Mg C ha-1, respectively. After the conversion of land for coffee production, there is a considerable increase in the stock of C, but over time this value tends to decrease, probably due to management practices. Nitrogen (N) is the nutrient required in large quantity by the coffee culture and is named among the fertilizers that contribute most to GHG emissions in agriculture. In order to meet the emission flux of alternative nitrogen fertilization was evaluated calcium nitrate (CN), ammonium nitrate (AN), urea (UR) and urea NBPT (NBPT®), full dose (100 kg ha-1) and split dose (2 x 50 kg ha-1). Urea full dose was increased emission source (125.12 mg N2O-N m-2) and calcium nitrate was less parceled (1.93 mg N2O-N m-2). The use of lime is essential to correct the fertility of acid soils, a situation typical of most Cerrado soils. Liming is an important emission source of CO2 in agricultural activity. To know the flow of issuance of liming, evaluated a limestone area with freshly applied and another 5 years after liming. The accumulated flows were 64.7 and 58.7 g CO2-C m-2, respectively. The area was limed recently gained greater flow issue. Seeking to meet the requirements of sustainability evaluated the issue of the production system for every bag of coffee (60 kg). For such data were used fuel, nitrogen fertilizer, organic fertilizer, limestone and electricity. For such data were used fuel, nitrogen fertilizer, organic fertilizer, limestone and electricity. The farm issued a total of 2.698 t of CO2 equivalent GHG during a two crop years. The source that contributed most was the use of diesel (1.407 t CO2eq) and the lowest was electricity (41 t CO2eq). To produce a bag of coffee were issued 0.68 kg CO2eq kg-1 coffee.

Cette thèse porte sur la mesure du protoxyde d'azote (N2O) à partir de capteurs spatiaux. Dans un premier temps, nous avons étudié les processus d'émissions et de transport de N2O depuis l'Asie jusqu'au bassin méditerranéen. Pour cette étude, nous avons utilisé des sorties du modèle de chimie-transport LMDz-Or-INCA ansi que des profils de N2O estimés à partir d'observations du capteur spatial TANSO-FTS (Thermal And Near infrared Sensor for carbon Observation Fourier Transform Spectrometer) de la plateforme GOSAT (Greenhouses gases Observing SATellite). Ensuite, nous avons mis en place un système de restitution des profils troposphériques de N2O à partir des mesures du capteur spatial infrarouge IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer) des plateformes MetOp. Ce système a ensuite été validé en utilisant les mesures in-situ des campagnes aéroportées HIPPO (High performance Instrumented airborne platform for environmental research Pole-to-Pole Observations). Enfin, nous avons étudié l'apport théorique du capteur IASI-NG (IASI-New Generation) par rapport à IASI pour la mesure du N2O troposphérique. / This thesis focuses on the measurement of nitrous oxide (N2O) from space sensors. Firstly, we studied the transport and emission processes of N2O from Asia to the Mediterranean Basin (MB). For this study, we used N2O profiles over the period 2010-2013 retrieved from TANSO-FTS (Thermal And Near infrared Sensor for carbon Observation Fourier Transform Spectrometer) observations onboard the platform GOSAT (Greenhouses gases Observing SATellite) . We also used outputs of the chemistry-transport model LMDz-Or-INCA over the same period. Secondly, we built an algorithm to retrieve N2O profiles using observations from IASI (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer) onboard the MetOp platforms. This algorithm was validated by comparing the retrieved profiles with in-situ measurements from HIPPO (High performance Instrumented airborne platform for environmental research Pole-to-Pole Observations) airborne campaigns. Finally, we performed a theoretical intercomparison between IASI-NG (IASI-New Generation) and IASI concerning the tropospheric N2O measurements.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-18T16:28:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T16:28:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Renato Ribeiro (Mestrado em Geoquímica Ambient.pdf: 1758942 bytes, checksum: 2ab97e8d9839edbd110b4bfbbc94fdc9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O óxido nitroso (N2O) é um dos principais gases do efeito estufa e a principal fonte de óxido nítrico na estratosfera, contribuindo de forma indireta para o consumo do ozônio estratosférico. O tratamento de esgotos é uma fonte antrópica de N2O, cuja contribuição é quantitativamente considerada de menor relevância, entretanto, pouco se sabe sobre a real contribuição dessas emissões em virtude da grande variabilidade reportada nos fatores de emissão (FEs), balizados na carga de nitrogênio total (NT) afluente, tanto oriundo de estudos realizados em escala real quanto laboratorial. As diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários nacionais de gases do efeito estufa propõem como FE 3,2 (2-8) g N2O pessoa-1 ano-1 para o caso de Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. O objetivo do presente estudo foi avaliar a relação entre alguns parâmetros operacionais, tais como concentração de NT afluente à ETE (especialmente NH4+), demanda química de oxigênio (DQO) e concentração de oxigênio dissolvido (OD), com as emissões de N2O do tanque de aeração de uma ETE localizada na região metropolitana do Rio de Janeiro. O processo de tratamento de esgotos empregado é o sistema de lodos ativados convencional com aeração realizada de forma diferenciada por zonas. As emissões de N2O foram determinadas mensalmente, sempre na parte da manhã, no período de janeiro a junho de 2010 ao longo das seis zonas dos quatro tanques de aeração que a ETE possui em funcionamento. A média das emissões de N2O determinada durante o período de estudo foi 1,11 kg N dia-1, o que corresponde a 0,02% da carga de NT afluente. As emissões de N2O foram menores no período de verão do que no inverno e positivamente correlacionadas (r = 0,90; n = 6; P < 0,01) com as concentrações de NH4+ afluente à ETE. Em relação às concentrações de DQO e OD, as maiores emissões de N2O ocorreram em regiões de baixas concentrações de DQO e concentrações de OD superiores a 2,0 mg L-1, sendo a maior emissão média de N2O determinada em OD próximo a 3,0 mg L-1. A redução da carga orgânica ao longo das zonas e o aumento gradual da concentração de OD contribuem de forma direta para as maiores emissões de N2O, em razão da maior disponibilidade de OD para ambas as reações de oxidação da matéria orgânica e nitrificação e, consequentemente, maior produção e emissão de N2O. As eficiências de remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), DQO e NT foram 97%, 93% e 80%, respectivamente. O FE médio, balizado na população atendida, foi 2,5 vezes menor do que o proposto pelas diretrizes de 2006 do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas para inventários de emissões de N2O em ETEs com processos de nitrificação e desnitrificação controlados. Portanto, os resultados sugerem que o processo de lodos ativados convencional empregado na ETE de estudo é bastante eficiente na remoção da carga orgânica e NT e, além disso, no que tange as menores emissões de N2O quando comparado a outros sistemas empregados nas ETEs estudadas no Brasil e em estudos desenvolvidos no exterior. Sugere-se que tal eficiência esteja relacionada à utilização de aeração suficiente e diferenciada por zonas, que proporciona condições favoráveis aos processos microbiológicos de oxidação da matéria orgânica e aos processos de nitrificação completos, mesmo nas condições de elevadas concentrações de DBO, DQO e de NT (especialmente NH4+), como observado no período de inverno. / Nitrous oxide (N2O) is a major greenhouse gas and the main source of nitric oxide in the stratosphere, contributing indirectly to consumption of the stratospheric ozone. Wastewater treatment is an anthropogenic source of N2O, whose contribution is considered to be quantitatively of minor importance. However, little is known about the actual contribution of these emissions due to the wide variability reported in the emission factors (EFs), based on amount of N2O emitted relative to the influent total nitrogen (TN) load, both from full-scale and laboratory-scale studies. The 2006 guidelines of the Intergovernmental Panel on Climate Change for national inventories of greenhouse gases as proposed EF 3.2 (2-8) g N2O person-1 yr-1 for the case of advanced centralized wastewater treatment plants (WWTPs) with controlled nitrification and denitrification steps. The aim of this study was to evaluate the relationship between some operational parameters, such as TN concentration (especially NH4+), chemical oxygen demand (COD) and dissolved oxygen (DO) concentrations, on N2O emissions from the aeration tank of a WWTP located in the metropolitan region of Rio de Janeiro, Southeast Brazil. The wastewater treatment employed is conventional activated sludge process with a differentiated aeration system. The entire aeration system consists of four adjacent aeration tanks with six zones each. N2O emissions were measured monthly in the period from January to June 2010, always in the morning, over the six zones of the four aeration tanks. The average N2O emission was 1.11 kg N day-1 corresponding to 0.02% of the influent TN load. N2O emissions were lower in summer than winter and were positively related (r = 0.90; n = 6; P < 0.01) with influent NH4+ concentrations. Regarding the COD and DO concentrations, the highest N2O emissions occurred in regions of low concentrations of COD and DO concentrations above 2.0 mg L-1, with the highest average emission of N2O in DO concentration close to 3.0 mg L-1. The reduction of the organic load along the zones and gradually increase the DO concentration, contributes directly to higher N2O emissions, due to the greater availability of DO for both the oxidation of organic matter and nitrification, and consequently higher production and emission of N2O. The removal efficiencies of biological oxygen demand (BOD), COD and TN were 97%, 93% and 80%, respectively. The average EF calculated from population served was 2.5 lower than that proposed by the IPCC for N2O emission inventories in WWTPs with controlled processes of nitrification and denitrification. Therefore, the results suggest that the process employed in the WWTP study is very efficient in removing the organic load and TN, and in addition, with smaller N2O emissions when compared to other systems studied in Brazil and those available in literature. It is suggested that this efficiency is related to the use of aeration sufficiently to promote conditions favorable for the microbial oxidation of organic matter and complete nitrification, even under conditions of high BOD, COD and TN concentrations (especially NH4+), as observed during winter.

A aplicação de resíduos em solos agrícolas pode alterar significativamente a dinâmica do ciclo dos elementos no solo, conseqüentemente modificando sua fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases do solo para a atmosfera. A possibilidade de produção de biocombustíveis a partir de óleos vegetais e com a atenção especial dada a cultura da mamona faz nesse momento com que o cultivo desta oleaginosa ressurja nacionalmente como cultura de interesse. Além disso, em áreas agrícolas próximas a grandes centros urbanos, a utilização agrícola de resíduos na agricultura é uma prática já empregada, porém ainda, sem o total conhecimento dos processos envolvidos em relação ao comportamento desses materiais no ambiente e seu real comportamento como fonte de nutrientes para as culturas. Em função do exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de três resíduos, contendo diferentes formas de N, na fertilidade do solo e nutrição mineral da mamona cultivada em área de reforma de canavial, bem como também quantificar os fluxos de gases do efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) em função da aplicação de doses de um lodo de esgoto ou fertilização mineral no solo, antes do plantio da mamona. Assim, foram conduzidos dois experimentos a campo no ano agrícola de 2004-2005. No primeiro avaliou-se a contribuição de resíduos como fonte de N para a cultura da mamona e foi conduzido sob um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico. A dose de nitrogênio referencial foi de 75 kg ha-1 e as quantidades aplicadas de cada resíduo foram calculadas em função do conteúdo e disponibilidade do N nestes. Os dados obtidos mostram que os resíduos de origem orgânica (lodo de esgoto e Citrofer) constituíram-se numa fonte eficiente de N e para as doses equivalentes ou maiores que a referência, a produtividade da mamona foi igual ou superior a adubação mineral. Com relação a outros componentes de produção, o tamanho do racemo e nº de frutos para os tratamentos que receberam a aplicação de N via resíduos orgânicos ou a adubação mineral, não diferiram estatisticamente, mas foram superiores aos demais. O N foi o nutriente que mais limitou o desenvolvimento e produtividade da mamona. No segundo experimento avaliou-se a emissão dos gases CO2, CH4 e N2O na mesma área onde foi realizado o primeiro experimento, porém, foram avaliados os tratamentos que receberam adubação mineral e lodo de esgoto em três doses. Tanto a adição de lodo de esgoto como a adubação mineral alteraram os fluxos de CO2, N2O e CH4. Quando a quantidade de N aplicada via lodo de esgoto foi igual ao tratamento que recebeu adubação mineral, parece não haver diferenças entre as emissões de CO2 desses tratamentos. Para o N2O, quando se faz a comparação entre os tratamentos que foram concebidos para disponibilizar cerca de 75 kg N ha-1, observa-se que os valores de emissão de N2O na maioria das amostragens foram semelhantes. O tratamento que recebeu o dobro da dose de N via lodo de esgoto apresentou emissões de N2O superiores ao tratamento controle e adubação mineral. Com relação à emissão de metano para a atmosfera, não houve diferenças significativas entre os tratamentos. / The application of residues in agricultural soils can significantly change the dynamic of the element cycles into the soil, changing consequently its fertility, the plant nutrition and the soil gas fluxes to the atmosphere. The possibility of bio-fuel production from vegetable oils and the special care given to the castor bean at this time, make interest to this crop to re-start its cultivation in all country. Beside that, agricultural area near big urban centers, the use of residues in crop production is common and it is already incorporated, but there is still lack of knowledge of the process involved in relation to the behavior of these residues in the environment and as a source of nutrients for the crops. Taken in consideration what was written above, the present work was made aiming to evaluate the effect of three residues having different forms of nitrogen in the soil fertility and mineral nutrition of castor bean cultivated in a reform area of sugar cane, and also to quantify the gas fluxes of greenhouse effect (CO2, CH4 and N2O) in relation to the applied dose of sewage sludge or mineral fertilization of the soil before the castor bean plantation. Two experiments were carried out in the field in the agricultural year of 2004-2005. In the first it was evaluated the residues contribution as nitrogen source to the castor bean crop and it was conducted under one Ultisol (Argisolo Vermelho Amarelo distrófico) soil. The reference dose for nitrogen was 75 Kg ha-1 and the applied quantities of each residue were calculated in function of the content and the availability of N into the residues. The data have shown that the residues of organic origin (sewage sludge and Citrofer) constitute in an efficient source of N and for the equivalent dose or grater than the reference dose, the castor bean productivity was similar or higher than the mineral fertilization. In relation to the other parameters of production, the size of raceme and the number of fruits for the treatments that received N application via organic residues or mineral fertilization, did not differ statistically, but they were higher than the other treatments. The N was the nutrient that limited more the development and the productivity of castor bean. In the second experiment, it was evaluated the CO2, CH4 and N2O gas emission in the same area of the first experiment, but with treatments that received mineral fertilization and sewage sludge in three doses. The sewage sludge and the mineral fertilization changed the gas flow of CO2, CH4 and N2O. When the applied quantity of N via sewage sludge was equal to the mineral fertilization treatment seems that there was no difference between the CO2 emissions. For the N2O, when it was compared the treatments responsible to fulfill about 75 Kg ha-1 of N, it was observed that the values of N2O emission were similar for the great part of samples. The treatment that received the double dose of N via sewage sludge presented N2O emission higher than the control and the mineral fertilization treatments. All the treatments presented no difference for the methane emission to the atmosphere.

The solid product of pyrolysis, called \"biochar\" (BC) in the context of improving soil properties as part of agronomic or environmental management, also got into focus as a climate mitigation strategy. The researcher investigated the effects of BC on soil attributes, nitrogen (N) use and GHG emissions. In Chapter 1 the origin of BC was commented. In Chapter 2, BC from sugarcane straw was characterized, and its priming on native SC was evaluated with the treatments: (T1) Soil; (T2) BC; (T3) Soil + BC 10 Mg ha-1; (T4) Soil + BC 20 Mg ha-1; and (T5) Soil + BC 50 Mg ha-1. In Chapter 3, it was evaluated the combination of BC, filter cake (F) and vinasse (V), in relation to soil attributes and carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions. The treatments were: (T1) Soil + FC + V; (T2) Soil + FC + V + BC 10 Mg ha-1; (T3) Soil + FC + V + BC 20 Mg ha-1; and (T4) Soil + FC + V + BC 50 Mg ha-1. In Chapter 4, the nitrogen (N) use efficiency was investigated in a pot trial under wheat using NH4[15N]O3 and rates of BC, with the treatments: (T1) Soil, with N, no BC; (T2) Soil, with N, BC 10 Mg ha-1; (T3) Soil, with N, BC 20 Mg ha-1; and (T4) Soil, with N, BC 50 Mg ha-1. BC had C and N contents higher compared to the feedstock. Total K, Mg and P also increased. The lowest CO2 fluxes were for BC, and CO2 from soil and soil + BC did not differ. The highest CO2 - C4 was in the first day, and there were no differences in the CO2 - C3. The BC presents characteristics to improve soil attributes. BC stability is an opportunity to reduce CO2 emissions. In Chapter 3, soil pH, P and base contents increased and Al3+ decreased with BC to sandy soil. Impacts of BC on the CEC were higher in sandy soil. Mineral N decreased with BC. Cumulative CO2 in T1 were higher in sandy and clayey soils than the control. T2 and T3 in sandy soil increased CO2 emissions, but T4 did not differ from T1. BC reduced N2O emissions from sandy and clayey soils relative to T1. BC with FC and V affected pH, CEC, P and base contents. However, those effects were higher in sandy soil. The BC supressed N2O from V and FC. In Chapter 4, BC decreased N2O from N fertilization compared to only N fertilizer. T4 had higher tillering and grain yield. Also, T2 to T4 had higher 100-grain weight and shoot. T3 and T4 had the highest N in grains. The application of BC to soil improves N availability and use efficiency, enhances grain yields and reduces N2O from N fertilization. This study opened encouraging perspectives to the evaluation of sugarcane straw BC to improve soil quality and mitigate GHG emissions. / O produto sólido da pirólise, denominado \"biochar\" (BC) no contexto da melhoria nos atributos do solo como parte do manejo agrícola e ambiental, também tem se destacado na mitigação das mudanças climáticas. O pesquisador investigou os efeitos do BC nos atributos do solo, uso do nitrogênio (N) e emissões de GEE. No Cap. 1 comentou-se a origem do BC. No Cap. 2, caracterizou-se o BC de palha de cana-de-açúcar e avaliou-se o potencial de decomposição do C do solo, com os tratamentos: (T1) Solo; (T2) BC; (T3) Solo + BC 10 Mg ha-1; (T4) Solo + BC 20 Mg ha-1 (T4); e (T5) Solo + BC 50 Mg ha-1. No Cap. 3, avaliou-se a combinação BC, torta de filtro (TF) e vinhaça (V) em atributos do solo e fluxos de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) nos tratamentos: (T1) Solo + TF + V; (T2) Solo + TF + V + BC 10 Mg ha-1; (T3) Solo + TF + V + BC 20 Mg ha-1; e (T4) Solo + TF + V + BC 50 Mg ha-1. No Cap. 4 investigou-se a eficiência de uso do N num experimento em vasos com trigo usando NH4 [15N]O3 e doses de BC, com os tratamentos: (T1) Solo, com N, sem BC; (T2) Solo, com N, BC 10 Mg ha-1; (T3) Solo, com N, BC 20 Mg ha-1; e (T4) Solo, com N, BC 50 Mg ha-1. Os teores de C e N do BC foram maiores comparado à biomassa. K, Mg e P totais também aumentaram. Os menores fluxos de CO2 foram do BC. O CO2 do solo e solo + BC não diferiram. Observou-se maior CO2 - C4 no primeiro dia de incubação, porém sem diferenças no CO2 - C3. O BC apresenta características para melhorar atributos do solo e reduzir as emissões de CO2. No Cap. 3, pH, P e bases aumentaram e o Al3+ diminuíu com o BC. Os impactos do BC na CTC foram maiores em solo arenoso. O N mineral diminuíu com o BC. O CO2 acumulado no T1 foi maior nos solos arenoso e argiloso comparado ao controle. O T2 e T3 aumentaram o CO2 acumulado do arenoso relativo ao T1, enquanto T4 e T1 não diferiram. O BC reduziu as emissões de N2O pelos solos arenoso e argiloso comparado ao T1. O BC combinado à TF e V afetaram pH, CTC, P e bases do solo arenoso. O BC suprimiu o N2O de solos com V e TF. No Cap. 4, o BC diminuíu as emissões de N2O comparado ao fertilizante N apenas. T4 teve rendimento de grãos superior ao T1. T2 a T4 apresentaram maior peso de 100 grãos e biomassa aérea. T3 e T4 tiveram maior N em grãos. O BC melhora o uso do N, a produção de grãos e reduz o N2O de fertilizante N, abrindo perspectivas para a avaliação do BC de palha de cana-de-açúcar na melhoria da qualidade do solo e mitigar das emissões de GEE.