Este trabalho teve por objetivo estudar a desinfecção seqüencial cloro-radiação ultravioleta e ozônio-radiação ultravioleta a fim de avaliar a resistência de microrganismos indicadores de poluição fecal - E. coli, coliformes totais e Clostridium perfringens - e compará-la à dos protozoários patogênicos: Giardia spp. e Cryptosporidium spp.. Houve, primeiramente, monitoramento do reator anaeróbio UASB cujo efluente foi utilizado neste estudo. Foi, então, verificado o comportamento das espécies residuais de cloro no esgoto e conduzido um estudo de parâmetros indicadores (pH, potencial de oxi-redução e condutividade) para o breakpoint. Na desinfecção, foram empregados o cloro, ozônio e radiação ultravioleta; separados, e seqüencialmente. Os ensaios realizados com ozônio promoveram remoção de DQO, sólidos e dos valores de absorbância em 254 nm, diferentemente do cloro. A ordem crescente de resistência à desinfecção foi: E. coli < coliformes totais < C. perfringens < protozoários. Houve correlação em alguns ensaios entre a bactéria esporulada C. perfringens e Giardia spp.. O efeito sinérgico, promovido pela desinfecção seqüencial, foi evidenciado em alguns experimentos para C. perfringens e Giardia spp. / The present dissertation reports on the study of the sequential disinfection with chlorine-ultraviolet radiation and ozone-ultraviolet radiation to evaluate the resistance of microorganisms that indicate fecal pollution - E. coli, total coliforms and Clostridium perfringens - and compare it to the resistance of pathogenic protozoa: Giardia spp. and Cryptosporidium spp.. Firstly, the UASB reactor, whose effluent was utilized in this study, was monitored. Then the behavior of the residual species of chlorine in the sanitary sewage was verified and a study of the indicating parameters (pH, oxi-reduction potential and conductivity) for the breakpoint was conducted. Chlorine, ozone and ultraviolet radiation were used separately and sequentially in the disinfection. Tests performed with ozone promoted removal of COD, solids and absorbance values of 254 nm, differently from chlorine. The order of resistance to disinfection was: E. coli < total coliforms < Clostridium perfringens < protozoa. There was a correlation in some tests between spore-forming bacterium Clostridium perfringens and Giardia spp.. The synergic effect caused by the sequential disinfection was observed in some experiments for C. perfringens and Giardia spp.

O impacto da oxidação com ozônio na transformação de compostos orgânicos de elevada massa molar (HMW) para o aumento da biodegradabilidade dos efluentes da indústria de celulose e papel foi investigado sob diferentes doses de ozônio. Os experimentos foram realizados utilizando-se os efluentes primário e de extração alcalina de duas indústrias de celulose sob dois valores iniciais de pH (12 e 7). Utilizou-se um reator em escala de laboratório equipado com um difusor de bolhas finas para a aplicação do ozônio. Os resultados revelaram o potencial da aplicação de ozônio como uma etapa de tratamento anterior ao processo biológico convencional. Para o efluente primário, a aplicação de 0,70 mg\'O IND.3\'/mL efluente elevou a razão DBO5/DQO de 0,18 para 0,35 e foi alcançada uma remoção de cor na ordem de 87%. Para o efluente de extração alcalina da indústria Howe Sound, a razão DBO5/DQO foi elevada de 0,07 para 0,15 (pH inicial 12) e para 0,20 (pH inicial 7) e obteve-se uma remoção de cor por volta de 44% com a aplicação de 0,80 mg\'O IND.3\'/mL efluente. Para o efluente de extração alcalina da indústria Catalyst Paper, obteve-se uma remoção de cor por volta de 78% e a razão DBO5/DQO foi elevada de 0,07 para 0,16 após a aplicação de uma dose de ozônio de 0,80 mg\'O IND.3\'/mL efluente. Essas modificações foram alcançadas por uma redução nas frações de elevada massa molar durante a aplicação de ozônio. Para o efluente primário, observou-se uma elevada redução da faixa de maior massa molecular ( > 2kDa) após a aplicação de 0,72 mg\'O IND.3\'/mL efluente. Alcançaram-se 85% e 61% de remoção da faixa superior a 5 kDa para os efluentes de extração alcalina da indústria Howe Sound sob pH inicial 7 e 12, respectivamente, com a aplicação de cerca de 0,72 mg\'O IND.3\'/mL efluente. A faixa de maior massa molar ( > 10 kDa) dos efluentes de extração alcalina da indústria Catalyst Paper foi removida com a aplicação de aproximadamente 0,80 mg \'O IND.3\'/mL efluente. O papel do ozônio molecular disponível sob pH neutro parece ser de fundamental importância quando o objetivo é a redução dos compostos de elevada massa molecular. / The impact of ozone oxidation in transforming high molecular weight (HMW) organic compounds in order to improve the biodegradability of pulp and paper effluents was investigated under different ozone doses. The experiments were conducted uppon a primary treated effluent and an alkaline bleach plant effluent taken from two pulp mills. The effluents were investigated under different initial pH (7 and 12). Ozone was applied using a semi-batch reactor equipped with fine bubble diffuser. The results showed the potential for using ozone as a pre-treatment to the conventional biological process. Applying 0.70 mg\'O IND.3\'/mLww to the primary treated effluent enhanced the ratio of BOD5/COD was from 0.18 to 0.35 and decreased the colour by 87%. The ratio of BOD5/COD was increased from 0.07 to 0.15 (initial pH 12) and to 0.20 (initial pH 7) and colour was reduced by 44% after applying 0.80 mg\'O IND.3\'/mLww to the alkaline bleach effluent from Howe Sound\'s mill. A similar behavior was observed after 0.80 mg\'O IND.3\'/mLww was applied to the alkaline bleach effluent from Catalyst\'s mill. The ratio of BOD5/COD was increased from 0.07 to 0.16 and the effluent colour decreased by 78%. These changes were primarily driven by reductions of the HMW fractions of the effluent during ozonation. Organics with molecular range higher than 2 kDa were completely removed from the primary treated effluent. Aproximately 85% and 61% of the organics higher than 5 kDa were removed from the Howe Sound\'s alkaline bleach effluent under initial pH 7 and 12, respectively, after applying 0.72 mg\'O IND.3\'/mLww. Organic compounds with molecular weight higher than 10 kDa were completely removed from the Catalyst\'s alkaline bleach effluent after applying 0.80 mg\'O IND.3\'/mLww. Molecular ozone available under neutral conditions seems to play an important role when the removal of the high molecular weight organic compounds is the main objective.

O ozônio troposférico (O3) é um dos poluentes mais importantes da atualidade, sendo formado pela interação de óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e radiação ultravioleta. Ele ou seus radicais livres estão associados ao aumento da incidência de doenças pulmonares em seres humanos, além de causar danos à vegetação e à produtividade agrícola em diversas regiões do mundo. Portanto, é de fundamental importância que sejam pesquisadas e padronizadas espécies e/ou cultivares sensíveis a este poluente, para que se possa fazer a bioindicação da qualidade do ar, uma vez que esta apresenta custo baixo e fácil implementação. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial bioindicador de 4 cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.), desenvolvidas pela FEPAGRO (Fundação de Pesquisa Agropecuária) Litoral Norte do Rio Grande do Sul, através de sua comparação com a cultivar reconhecidamente sensível ao ozônio, a US Pinto 111. Para tanto, foram empregados parâmetros fotossintéticos, vazamento relativo de eletrólitos, abscisão foliar e medidas de biomassa. Plântulas de 8 dias (contados a partir da semeadura) das cultivares Fepagro 26, Guapo Brilhante, Iraí, Macotaço e US pinto 111 foram submetidas, em câmaras de topo-aberto, aos tratamentos sem e com adição de ozônio ao ar ambiente. Ao todo, foram realizados 7 eventos de fumigação, com duração de uma semana cada, e fumigação diária das 10:00 às 16:00 horas. Em cada um desses 7 eventos de fumigação, foram utilizadas 5 plântulas/tratamento/cultivar, totalizando 25 plântulas por câmara. A exposição ao ozônio causou, em algum momento, decréscimos significativos na assimilação líquida de todas as cultivares, exceto na Iraí. Esses decréscimos na assimilação líquida foram associados principalmente à atividade da Rubisco in vivo e, secundariamente, à capacidade de transporte de elétrons. A exposição ao ozônio causou também um aumento significativo no vazamento relativo de eletrólitos da cultivar Pinto, mas apenas quando a soma das concentrações horárias acima 40 ppb (AOT40) foi a mais elevada. Além disso, o tratamento com ozônio causou uma antecipação significativa no tempo de abscisão foliar apenas nas cultivares Pinto, Fepagro e Guapo, sendo que isto ocorreu em pelo menos um dos dois experimentos realizados para avaliação desse parâmetro. Quanto às medidas de biomassa da raiz, parte aérea e total da planta, pode-se dizer que períodos mais longos de exposição ao ozônio são necessários para ocorrerem modificações significativas e confiáveis nesse parâmetro. Embora tenha havido bastante instabilidade nos resultados, devido, provavelmente, a fatores ambientais não mensurados, pôde-se, com este estudo, confirmar a sensibilidade da cultivar US Pinto 111 ao ozônio e mostrar que a cultivar Fepagro 26 tem um ótimo potencial para ser empregada em estudos futuros como um bioindicador sensível ao ozônio, enquanto a cultivar Iraí poderia ser considerada resistente. Além disso, entre os parâmetros avaliados, a assimilação líquida e a abscisão foliar mostraram ser os mais eficientes para fazer a classificação das cultivares em níveis de sensibilidade. / Today, tropospheric ozone (O3) is one of the most important pollutants. It is formed by the interaction of oxides of nitrogen, hydrocarbons and ultraviolet radiation. It or its free radicals are associated with the increased incidence of lung diseases in humans, in addition to damage to vegetation and crop yield in different regions of the world. It is essential, therefore, to research and standardize species and/or cultivars sensitive to this pollutant, in order to be able to perform the bioindicator air quality, since this is low cost and easy to implement. The present study, thus, deal to evaluate the bioindicator potential of 4 bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars, developed by FEPAGRO (Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária) North Coast from Rio Grande do Sul, by comparing it with the cultivar that is known to be sensitive to ozone, US Pinto 111, using some parameters such as photosynthesis, relative leakage of electrolytes, foliar abscission and biomass measures. For this 8-day seedlings, counting from the date of sowing, of Fepagro 26, Guapo Brilhante, Iraí, were used for treatments with and without addition of ozone to the ambient air. In all, 7 fumigation events were performed, lasting one week each, and daily fumigation from 10 am to 4 pm. In each of these 7 fumigation events, 5 seedlings/treatment/cultivar were used, a total of 25 seedlings per chamber. Exposure to ozone at some point caused significant reductions in the net assimilation of all cultivars except Iraí. These reductions in net assimilation were associated mainly with the in vivo activity of Rubisco, and secondarily with the electron transport capacity. Exposure to ozone also caused a significant increase in the relative leakage of electrolytes from Pinto cultivar, but only when sum of daily concentrations above 40 ppb (AOT40) was highest. In addition, treatment with ozone caused a significant anticipation in foliar abscission time only in the Pinto, Fepagro and Guapo cultivars. This occurred in a least one of the two experiments performed to evaluate this parameter. As to the measures of root biomass, aerial part and total plant, it might be said that longer periods of exposure to the pollutant are necessary for significant, reliable changes to occur in this parameter. Although the results were quite unstable, probably due to unmeasured environmental factors, with this study one can confirm the sensitivity of US Pinto 111 cultivar to ozone and show that the Fepagro 25 cultivar has an excellent potential for future use as an ozonesensitive bioindicator, while the Iraí cultivar could be considered resistant. In addition, among the parameters evaluated in this study, net assimilation and leaf abscission proved to be most efficient to classify the cultivars as to levels of sensitivity.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1181837 bytes, checksum: aeb3142917a757998d8ef7846f851056 (MD5) Previous issue date: 2013-07-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / There is a need to find new methods to control insect pests in storage facilities and grain processing, to ensure the product quality and causes less environmental impact. A alternative is the use of ozone gas, a powerful oxidizing agent. Although the ozone toxic effects are already known for stored-grain pests, there is lack information about their effects within a grain mass. This study aimed to evaluate the ozone toxicity on Rhyzopertha dominica in wheat grains, as well as evaluating the instantaneous rate of population growth (ri) of these insects exposed to lethal times. Allied to this, aimed to assess, we evaluated the effect of ri on the physical, physiological and physico-chemical properties of wheat grains. The ozone toxicity was evaluated through estimating the lethal time for 50% and 95% (LT50 and LT95) of adult insects. The ozone was applied at a concentration of 1.61 mg L-1 and flow of 2.0 L min-1. The grains were ozonized inside cylindrical containers made by PVC with 20 cm diameter and 100 cm in height, which contained inside the insects housed in plastic cages with 400 g of wheat grains. The cages were distributed within the grain mass at three different points: on the plenum, the upper and middle part. It was used three replicates with 20 insects, varying the period of exposure to the gas. In the upper and lower cylinders lids were installed connections for gas injection and exhaust, respectively. For the realization of the instantaneous growth rate (ri) and quality testing, it was used only the grain from cages distributed across the top. The instantaneous growth rate (ri) was determined using the lethal-time (LT10, LT30, LT50, LT70 and LT90), obtained in the bioassay toxicity. It was used of 50 adult insects, not sexed. After ozone exposure, the wheat grains mass containing insects were removed from the cages and transferred to glass bottles of 0.8 L and, 60 days after, the adult progeny was recorded. To evaluate the effect of instantaneous growth rate in wheat quality some tests were performed, such as, electrical conductivity, germination potential, water content, test weight and protein and ash content. The results indicated that the toxicity periods of ozone exposure requered to cause 50% mortality (LT50) and 95% (LT95) of adult R. dominica, increased as caged insects and ozone gas injection point was distanced. Withal increase of the ozone gas, exposure period was observed that the instantaneous growth rate of R. dominica reduced after 60 days of storage. It was observed a significant correlation between the instantaneous growth rate and the physical and physiological properties of wheat grains. The presence of R. dominica in the grain mass wheat grain, from instantaneous growth rate possibly, affected the physical and physiological parameters of grain wheat. / Existe a necessidade de encontrar novas alternativas para o controle de insetos-praga em unidades armazenadoras e processadoras de grãos, que possibilitem a manutenção da qualidade dos produtos e que ocasione menor impacto ambiental. Uma alternativa consiste no uso do gás ozônio, um poderoso agente oxidante. Embora os efeitos tóxicos do ozônio já sejam conhecidos para os insetos-praga de produtos armazenados, são escassas as informações sobre os seus efeitos no interior de uma massa de grãos. Este trabalho teve por objetivo avaliar a toxicidade do ozônio sobre Rhyzopertha dominica em grãos de trigo, bem como avaliar a taxa instantânea de crescimento populacional (ri) destes insetos expostos a tempos-letais. Aliado a isto, objetivou-se avaliar o efeito da ri nas características físicas, fisiológicas e físico-químicas dos grãos de trigo. A toxicidade do ozônio foi avaliada através de estimativas dos tempos-letais para 50 e 95% (TL50 e TL95) dos insetos adultos. O ozônio foi aplicado na concentração de 1,61 mg L-1 e fluxo de 2,0 L min-1. Os grãos foram ozonizados no interior de recipientes cilíndricos de PVC com 20 cm de diâmetro e 100 cm de altura, os quais continham em seu interior os insetos acondicionados em gaiolas plásticas, contendo 400 g de grãos de trigo. As gaiolas foram distribuídas no interior da massa de grãos em três pontos distintos: sobre o plenum, parte mediana e parte superior. Foram utilizadas três repetições com 20 insetos, variando o período de exposição ao gás. Nas tampas inferior e superior dos cilindros foram instaladas conexões para injeção e exaustão do gás, respectivamente. Para a estimativa da taxa instantânea de crescimento (ri) e testes de qualidade foram utilizados apenas os grãos provenientes das gaiolas com os insetos, distribuídas na parte superior. A taxa instantânea de crescimento (ri) foi determinada utilizando os tempos-letais (TL10, TL30, TL50, TL70 e TL90), obtidos no bioensaio de toxicidade. Foram utilizados 50 insetos adultos, não-sexados. Após a exposição ao ozônio, a massa de grãos de trigo contendo os insetos foi retirada das gaiolas e transferida para frascos de vidro de 0,8 L e, após 60 dias, a progênie adulta foi contabilizada. Para avaliar o efeito da taxa instantânea de crescimento na qualidade do trigo, foram realizados testes de condutividade elétrica, percentual de germinação, teor de água, peso hectolítrico e teor de cinzas e proteínas. Os resultados de toxicidade indicaram que os períodos de exposição ao ozônio, necessários para ocasionar a mortalidade de 50% (TL50) e 95% (TL95) dos adultos de R. dominica, aumentou à medida que se distanciou as gaiolas contendo os insetos do ponto de injeção do gás ozônio. Com o incremento do período de exposição ao gás ozônio, foi observado que a taxa instantânea de crescimento de R. dominica reduziu, após 60 dias de armazenamento. Observou-se, correlação significativa entre a taxa instantânea de crescimento e as características físicas e fisiológicas dos grãos de trigo. A presença de R. dominica na massa de grãos de trigo, provenientes da taxa instantânea de crescimento, possivelmente, afetou os parâmetros físicos e fisiológicos dos grãos de trigo.

Submitted by Simone Souza (simonecgsouza@hotmail.com) on 2018-08-29T14:28:49Z No. of bitstreams: 1 DISS_2013_ Pãmela Rodrigues de Souza Silva.pdf: 976863 bytes, checksum: e52b8b17dd93aeaac2c284ed086ceb7b (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-10-03T16:40:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2013_ Pãmela Rodrigues de Souza Silva.pdf: 976863 bytes, checksum: e52b8b17dd93aeaac2c284ed086ceb7b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-03T16:40:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2013_ Pãmela Rodrigues de Souza Silva.pdf: 976863 bytes, checksum: e52b8b17dd93aeaac2c284ed086ceb7b (MD5) Previous issue date: 2013-02-05 / CNPq / O ozônio (O3) e material particulado fino (PM2,5) são os poluentes com maior impacto na saúde pública. Cerca de 0,7 milhões de mortes por doenças respiratórias e 3,5 milhões de mortes por doenças cardiopulmonares ocorrem anualmente no mundo devido à exposição ao O3 e ao PM2,5, respectivamente, oriundos de atividades antropogênicas. Objetivo: Avaliar o risco da exposição ao O3 e ao PM2,5 em escolares a partir da estimativa da dose potencial de ingresso no município de Rio Branco-Acre, em 2009. Método: A metodologia de Avaliação de Risco foi aplicada para avaliar o risco da exposição ao O3 e ao PM2,5 proveniente da queima de biomassa, em escolares de 6 a 14 anos de idade, residentes em Rio Branco, nos meses de agosto a outubro de 2009, que corresponde ao período de seca. A estimativa da dose potencial de ingresso para os poluentes O3 e PM2,5 foi realizada através da simulação de Monte Carlo segundo idade, sexo, asma e índice de massa corporal. O risco toxicológico foi estimado por meio da razão da dose potencial de ingresso e dose de referência para os dois poluentes em estudo. Resultados: As maiores concentrações de O3 e PM2,5 em 2009 atingiram concentrações de 119,4 g/m3 e 51,1 g/m3, respectivamente. Os escolares incorporaram doses potenciais médias para a exposição ao O3 de 2,83g/kg.dia (IC95%: 2,72 – 2,94) e para o PM2,5 de 0,93g/kg.dia (IC 95%: 0,86 – 0,99). Para a exposição ao O3 o risco toxicológico foi maior que 1 para todas as crianças (QR=2,75; IC 95%: 2,64 – 2,86). Conclusão: Escolares residentes em Rio Branco, município localizado na Amazônia brasileira, foram expostos a doses elevadas de O3 no período de seca na região, representando risco toxicológico. Para a exposição ao PM2,5 não foi verificado risco toxicológico. / Ozone (O3) and fine particulate matter (PM2,5) are the pollutants with the greatest impact on public health. About 0.7 million deaths from respiratory diseases and 3.5 million deaths from cardiopulmonary diseases occur worldwide each year due to exposure to O3 and PM2,5, respectively, arising from anthropogenic activities.Objective: Risk assessment of exposure to O3 and PM2,5 in schoolchildren aged 6 to 14 years, from the estimate of potential dose ingress in Rio Branco, Acre, 2009. Method: The Risk Assessment methodology was applied to assess the risk of exposure to O3 and PM2,5, from biomass burning in children living in Rio Branco, in the months from August to October 2009, which corresponds to the period of drought. The estimate of ingress potential dose for pollutants O3 and PM2,5 was performed by Monte Carlo simulation according to age, sex, asthma and body mass index. The toxicologic risk was estimated by ratio between of the potential dose and reference dose for each pollutant studied. Results: The highest concentrations of O3 and PM2,5 in 2009 reached 119.4 g/m3 and 51.1 g/m3, respectively. The schoolchildren have incorporated doses averages potential for exposure to O3 of 2.83 g/kg.dia (CI 95%: 2.72 - 2.94) and for PM2,5 of 0.93 g/kg.dia (CI 95%: 0.86 - 0.99). To exposure to O3 toxicologic risk was greater than 1 for all children (QR = 2.75; CI 95%: 2.64 - 2.86). Conclusion: Children living in Rio Branco, a city located in the Brazilian Amazon were exposed to high doses of O3 pollution in the dry period in the region, presenting toxicological risk to the pollutant. To exposure to PM2, 5 schoolchildren showed no toxicological risk.

A indústria moveleira em geral e de piso de madeira é caracterizada por processos a seco. Em decorrência da limpeza e lavagem de maquinário e superfícies gera águas residuárias em baixos volumes porém altamente contaminadas com substâncias recalcitrantes de difícil tratamento. Com o objetivo de oferecer uma alternativa tecnológica de fácil operação (com uso mínimo de reagentes químicos), capaz de tratar tais águas, reduzir toxicidade e aumentar biodegradabilidade do efluente, viabilizando desta forma uma etapa subsequente de tratamento biológico, o presente trabalho conduziu ensaios de tratabilidade baseados em processos oxidativos avançados com águas residuárias provenientes de lavagens em uma indústria de piso de madeira em Nybro, Suécia, com DQO inicial de aproximadamente 45.000 mg/L e pH de 2,3-2,6. Após tratamento primário in situ com redução de 89% de DQO, os seguintes processos geradores de radicais OH foram testados em escala de laboratório: ozonização sem ajuste de pH (Etapa I); ozonização com ajuste de pH (Etapa II); e ozonização + UV-C com ajuste de pH (Etapa III). Os experimentos foram realizados em semi-batelada, utilizando-se um aparato com dois reatores conectados (de O3 e de UV), entre os quais foi mantido fluxo de recirculação em contracorrente com o gás. Para o desenho experimental, utilizou-se a metodologia de planejamento fatorial do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) utilizando-se como variáveis independentes, (i) vazão de recirculação entre os reatores (VR) com níveis variando de 0,3 a 3L/min; (ii) concentração de O3 na mistura gasosa injetada ([O3]) ou modo de dosagem cujos níveis variaram de 40 a 115 g/Nm3 e; (iii) pH inicial (Etapas II e III) com níveis que variaram de 3 a 11. A quantidade total de O3 fornecida até o final de cada ensaio foi fixada em 2 gramas de O3 para cada grama de DQO inicial (2:1). A eficiência de cada tratamento foi avaliada em função da redução de DQO, da remoção de COT e do consumo de O3. Para ozonização sem ajuste de pH foram alcançadas reduções de DQO e COT de 65 e 31% respectivamente. No tratamento com ajuste de pH sem UV, foram alcançadas reduções de DQO e COT de 85% e 43% com pHinicial = 7,0 enquanto que no tratamento com UV foi alcançada redução de DQO e COT de 93% e 56% respectivamente, com pHi = 9,38. Os resultados de respirometria com os efluentes dos tratamentos indicaram que a ozonização destas águas em pH baixo pode resultar na geração de subprodutos menos biodegradáveis. Entretanto, tais produtos não são gerados quando a ozonização é realizada em pH mais elevado (7,0), mesmo sem aplicação de UV, com doses de O3:DQOinicial menores que 1:1. O tratamento por ozonização pode, portanto, ser aplicado como uma etapa intermediária de tratamento das águas residuárias em questão, inclusive precedendo o tratamento biológico. / The wood-based industry (including the wooden floor production) is characterized by dry process but due to cleaning and washing of machineries and surfaces this industry generates low volumes of highly polluted and recalcitrant wastewater. The purpose of this study was to investigate a technological alternative, easy to operate, with minimum use of chemicals, capable to treat these wastewaters, reducing toxicity and increasing the biodegradability making it feasible the biological treatment of the effluents. In the present study, a number of treatability assays based on advanced oxidation processes (AOPs) were carried out to treat cleaning wastewater from a wooden floor industry in Nybro, Sweden, with an initial COD of approximately 45,000 mg/L and pH of 2.3-2.6. After an initial reduction of 89% of DQO through an in situ sedimentation step, the following processes generating free radicals OH were tested in lab-scale: Ozonation without pH adjustment (Phase 1); Ozonation with pH adjustment (Phase 2); and Ozonation + UV-C with pH adjustment (Phase 3). The experiments were performed in semibatch reactors using an apparatus with two connected reactors (O3 and UV); between them, the recirculation flow was kept in countercurrent with the gas flow. For the experimental design, the factorial planning of the type Central Composite Rotatable Design (DCCR) was applied with the following independent variables: (i) recirculation flow between reactors (VR) with levels varying from 0.3 to 3.0 L/min; (ii) concentration of O3 in the injected gaseous mixture ([O3]) or dose mode, with levels varying from 40 to 115 g/Nm3; (iii) initial pH (Phases 2 and 3) with levels varying from 3 to 11. The total amount of O3 supplied along the whole treatment was 2 grams of O3 per gram of initial COD (2:1). The efficiency of each treatment was based on the COD reduction, TOC removal and O3 consumption. Ozonation without pH adjustment, promoted a reduction of COD and COT of 65 and 31% respectively. Ozonation with pH adjustment to pHinitial = 7.0 reduced COD and TOC in 85% and 43% respectively. Ozonation, UV and pH adjustment to pHinitial = 9.38 reduced COD and TOC in 93% and 56% respectively. The results of the respirometry tests with the effluent from the AOP treatments without pH adjustment suggested that such treatment generates byproducts, which are even less biodegradable than those found in the wastewater before treatment. However, such products are not generated when ozonation is carried out in higher pH (7.0), even without UV and O3:DQOi doses lower than 1:1. The treatment with O3, can be useful as an intermediate treatment step for the studied wastewater, and be placed before biological treatment.

O ozônio troposférico (O3) é um dos poluentes mais importantes da atualidade, sendo formado pela interação de óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e radiação ultravioleta. Ele ou seus radicais livres estão associados ao aumento da incidência de doenças pulmonares em seres humanos, além de causar danos à vegetação e à produtividade agrícola em diversas regiões do mundo. Portanto, é de fundamental importância que sejam pesquisadas e padronizadas espécies e/ou cultivares sensíveis a este poluente, para que se possa fazer a bioindicação da qualidade do ar, uma vez que esta apresenta custo baixo e fácil implementação. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial bioindicador de 4 cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.), desenvolvidas pela FEPAGRO (Fundação de Pesquisa Agropecuária) Litoral Norte do Rio Grande do Sul, através de sua comparação com a cultivar reconhecidamente sensível ao ozônio, a US Pinto 111. Para tanto, foram empregados parâmetros fotossintéticos, vazamento relativo de eletrólitos, abscisão foliar e medidas de biomassa. Plântulas de 8 dias (contados a partir da semeadura) das cultivares Fepagro 26, Guapo Brilhante, Iraí, Macotaço e US pinto 111 foram submetidas, em câmaras de topo-aberto, aos tratamentos sem e com adição de ozônio ao ar ambiente. Ao todo, foram realizados 7 eventos de fumigação, com duração de uma semana cada, e fumigação diária das 10:00 às 16:00 horas. Em cada um desses 7 eventos de fumigação, foram utilizadas 5 plântulas/tratamento/cultivar, totalizando 25 plântulas por câmara. A exposição ao ozônio causou, em algum momento, decréscimos significativos na assimilação líquida de todas as cultivares, exceto na Iraí. Esses decréscimos na assimilação líquida foram associados principalmente à atividade da Rubisco in vivo e, secundariamente, à capacidade de transporte de elétrons. A exposição ao ozônio causou também um aumento significativo no vazamento relativo de eletrólitos da cultivar Pinto, mas apenas quando a soma das concentrações horárias acima 40 ppb (AOT40) foi a mais elevada. Além disso, o tratamento com ozônio causou uma antecipação significativa no tempo de abscisão foliar apenas nas cultivares Pinto, Fepagro e Guapo, sendo que isto ocorreu em pelo menos um dos dois experimentos realizados para avaliação desse parâmetro. Quanto às medidas de biomassa da raiz, parte aérea e total da planta, pode-se dizer que períodos mais longos de exposição ao ozônio são necessários para ocorrerem modificações significativas e confiáveis nesse parâmetro. Embora tenha havido bastante instabilidade nos resultados, devido, provavelmente, a fatores ambientais não mensurados, pôde-se, com este estudo, confirmar a sensibilidade da cultivar US Pinto 111 ao ozônio e mostrar que a cultivar Fepagro 26 tem um ótimo potencial para ser empregada em estudos futuros como um bioindicador sensível ao ozônio, enquanto a cultivar Iraí poderia ser considerada resistente. Além disso, entre os parâmetros avaliados, a assimilação líquida e a abscisão foliar mostraram ser os mais eficientes para fazer a classificação das cultivares em níveis de sensibilidade. / Today, tropospheric ozone (O3) is one of the most important pollutants. It is formed by the interaction of oxides of nitrogen, hydrocarbons and ultraviolet radiation. It or its free radicals are associated with the increased incidence of lung diseases in humans, in addition to damage to vegetation and crop yield in different regions of the world. It is essential, therefore, to research and standardize species and/or cultivars sensitive to this pollutant, in order to be able to perform the bioindicator air quality, since this is low cost and easy to implement. The present study, thus, deal to evaluate the bioindicator potential of 4 bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars, developed by FEPAGRO (Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária) North Coast from Rio Grande do Sul, by comparing it with the cultivar that is known to be sensitive to ozone, US Pinto 111, using some parameters such as photosynthesis, relative leakage of electrolytes, foliar abscission and biomass measures. For this 8-day seedlings, counting from the date of sowing, of Fepagro 26, Guapo Brilhante, Iraí, were used for treatments with and without addition of ozone to the ambient air. In all, 7 fumigation events were performed, lasting one week each, and daily fumigation from 10 am to 4 pm. In each of these 7 fumigation events, 5 seedlings/treatment/cultivar were used, a total of 25 seedlings per chamber. Exposure to ozone at some point caused significant reductions in the net assimilation of all cultivars except Iraí. These reductions in net assimilation were associated mainly with the in vivo activity of Rubisco, and secondarily with the electron transport capacity. Exposure to ozone also caused a significant increase in the relative leakage of electrolytes from Pinto cultivar, but only when sum of daily concentrations above 40 ppb (AOT40) was highest. In addition, treatment with ozone caused a significant anticipation in foliar abscission time only in the Pinto, Fepagro and Guapo cultivars. This occurred in a least one of the two experiments performed to evaluate this parameter. As to the measures of root biomass, aerial part and total plant, it might be said that longer periods of exposure to the pollutant are necessary for significant, reliable changes to occur in this parameter. Although the results were quite unstable, probably due to unmeasured environmental factors, with this study one can confirm the sensitivity of US Pinto 111 cultivar to ozone and show that the Fepagro 25 cultivar has an excellent potential for future use as an ozonesensitive bioindicator, while the Iraí cultivar could be considered resistant. In addition, among the parameters evaluated in this study, net assimilation and leaf abscission proved to be most efficient to classify the cultivars as to levels of sensitivity.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present PhD thesis analyzes the results obtained from the Total Ozone Column (TOC) monitoring conducted in the Southern Space Observatory - SSO (29.26 ° S, 53.48 °W and 488 m altitude) between 1992 and 2014 by three successive Brewer spectrophotometers (# 081, # 056 and # 167). First, the Brewer measurements were compared with TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) and OMI (Ozone Monitoring Instrument) satellites obtaining excellent agreement. In addition, was determined that the seasonal TOC variability is dominated by the annual cycle, with a minimum of ~ 260 DU in April and a maximum of ~ 295 DU in September. The Quasi-Biennial Oscillation (QBO) is the main mode of interannual variability being approximately in antiphase with the QBO index. Next, 58 events of the influence of the Antarctic Ozone Hole on the SSO station was identificate in the period between 2005 and 2014. This events occurred on average 5.8 ± 3.51 times per year, with a mean reduction of TOC by Brewer' of -7.04 ± 2.97% and by OMI of -7.66 ± 3.11 respectively. Analyzing the ozone profiles from AURA/MLS (Microwave Limb Sounder) satellite, the average isentropic level for maximum reduction is 644.68 ± 158.59 K, with a mean reduction of 15.39 ± 6.47%, being October the month of greatest occurrence (18 events). The events were separated into three categories: TOC intensity reduction, height of the ozone reduction lamina in AURA/MLS satellite and the dynamic characteristic of Polar Filament or Polar Tongue through the application of Dybal (Dynamical Barrier Localization) code in the potential vorticity (PV) fields from MIMOSA (Modélisation Isentrope du transport Mésoéchelle de l'Ozone Stratosphérique par Advection) model. The events with a dynamic feature of Polar Tongue (20,68%) occurred more frequently in October, with medium intensity and in the medium stratosphere, while events of dynamic characteristic of Polar Filament (79,31%) occurred more frequently in September, also with medium intensity and in the medium stratosphere. / A presente Tese de Doutorado analisa os resultados obtidos a partir do monitoramento da Coluna Total de Ozônio (CTO) realizado no Observatório Espacial do Sul – OES (29,26 ° S, 53,48 ° e 488 m de altitude) entre 1992 e 2014 através de três sucessivos espectrofotômetros Brewer (# 081, # 056 e # 167). Primeiramente, as medidas dos Brewers foram comparadas com observações dos instrumentos de satélite TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer) e OMI (Ozone Monitoring Instrument), obtendo elevados valores de R2 (0,88 e 0,93, respectivamente). Além disso, foi determinado que a variabilidade sazonal da CTO é dominada pelo ciclo anual, com um mínimo de ~260 DU em abril e um máximo de ~295 DU em setembro. A Oscilação Quasi-Bienal (QBO) é o principal modo de variabilidade interanual estando aproximadamente em antifase com o índice QBO. Em seguida é apresentada a identificação da ocorrência de 58 eventos de Influência do Buraco de Ozônio Antártico sobre a estação do OES no período entre 2005 e 2014, os quais ocorreram em média 5,8 ± 3,5 vezes por ano, com redução média da CTO de Brewer e OMI de -7,04±2,9% e 7,66±3,1 respectivamente. Analisando os perfis de ozônio do satélite AURA/MLS (Microwave Limb Sounder), observa-se que o nível isentrópico médio para a máxima redução é de 644,6±158,5 K com redução média de 15,3±6,4%, sendo outubro o mês de maior ocorrência (18 eventos). Os eventos foram separados em categorias: Intensidade da redução da CTO, altura da camada de redução no perfil do ozônio do satélite AURA/MLS e a característica dinâmica de Filamento Polar ou Língua Polar através da aplicação do código Dybal (Dynamical Barrier Localisation) nos campos de vorticidade potencial (PV) do modelo MIMOSA (Modélisation Isentrope du transport Mésoéchelle de l'Ozone Stratosphérique par Advection). Os eventos com característica dinâmica de Lingua Polar (20,68%) ocorreram com mais frequência no mês de outubro, com intensidade média e na média estratosfera, enquanto que eventos de característica dinâmica de Filamento Polar (79,31%) ocorreram com mais frequência no mês de setembro, também com media intensidade e na média estratosfera.

A indústria moveleira em geral e de piso de madeira é caracterizada por processos a seco. Em decorrência da limpeza e lavagem de maquinário e superfícies gera águas residuárias em baixos volumes porém altamente contaminadas com substâncias recalcitrantes de difícil tratamento. Com o objetivo de oferecer uma alternativa tecnológica de fácil operação (com uso mínimo de reagentes químicos), capaz de tratar tais águas, reduzir toxicidade e aumentar biodegradabilidade do efluente, viabilizando desta forma uma etapa subsequente de tratamento biológico, o presente trabalho conduziu ensaios de tratabilidade baseados em processos oxidativos avançados com águas residuárias provenientes de lavagens em uma indústria de piso de madeira em Nybro, Suécia, com DQO inicial de aproximadamente 45.000 mg/L e pH de 2,3-2,6. Após tratamento primário in situ com redução de 89% de DQO, os seguintes processos geradores de radicais OH foram testados em escala de laboratório: ozonização sem ajuste de pH (Etapa I); ozonização com ajuste de pH (Etapa II); e ozonização + UV-C com ajuste de pH (Etapa III). Os experimentos foram realizados em semi-batelada, utilizando-se um aparato com dois reatores conectados (de O3 e de UV), entre os quais foi mantido fluxo de recirculação em contracorrente com o gás. Para o desenho experimental, utilizou-se a metodologia de planejamento fatorial do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) utilizando-se como variáveis independentes, (i) vazão de recirculação entre os reatores (VR) com níveis variando de 0,3 a 3L/min; (ii) concentração de O3 na mistura gasosa injetada ([O3]) ou modo de dosagem cujos níveis variaram de 40 a 115 g/Nm3 e; (iii) pH inicial (Etapas II e III) com níveis que variaram de 3 a 11. A quantidade total de O3 fornecida até o final de cada ensaio foi fixada em 2 gramas de O3 para cada grama de DQO inicial (2:1). A eficiência de cada tratamento foi avaliada em função da redução de DQO, da remoção de COT e do consumo de O3. Para ozonização sem ajuste de pH foram alcançadas reduções de DQO e COT de 65 e 31% respectivamente. No tratamento com ajuste de pH sem UV, foram alcançadas reduções de DQO e COT de 85% e 43% com pHinicial = 7,0 enquanto que no tratamento com UV foi alcançada redução de DQO e COT de 93% e 56% respectivamente, com pHi = 9,38. Os resultados de respirometria com os efluentes dos tratamentos indicaram que a ozonização destas águas em pH baixo pode resultar na geração de subprodutos menos biodegradáveis. Entretanto, tais produtos não são gerados quando a ozonização é realizada em pH mais elevado (7,0), mesmo sem aplicação de UV, com doses de O3:DQOinicial menores que 1:1. O tratamento por ozonização pode, portanto, ser aplicado como uma etapa intermediária de tratamento das águas residuárias em questão, inclusive precedendo o tratamento biológico. / The wood-based industry (including the wooden floor production) is characterized by dry process but due to cleaning and washing of machineries and surfaces this industry generates low volumes of highly polluted and recalcitrant wastewater. The purpose of this study was to investigate a technological alternative, easy to operate, with minimum use of chemicals, capable to treat these wastewaters, reducing toxicity and increasing the biodegradability making it feasible the biological treatment of the effluents. In the present study, a number of treatability assays based on advanced oxidation processes (AOPs) were carried out to treat cleaning wastewater from a wooden floor industry in Nybro, Sweden, with an initial COD of approximately 45,000 mg/L and pH of 2.3-2.6. After an initial reduction of 89% of DQO through an in situ sedimentation step, the following processes generating free radicals OH were tested in lab-scale: Ozonation without pH adjustment (Phase 1); Ozonation with pH adjustment (Phase 2); and Ozonation + UV-C with pH adjustment (Phase 3). The experiments were performed in semibatch reactors using an apparatus with two connected reactors (O3 and UV); between them, the recirculation flow was kept in countercurrent with the gas flow. For the experimental design, the factorial planning of the type Central Composite Rotatable Design (DCCR) was applied with the following independent variables: (i) recirculation flow between reactors (VR) with levels varying from 0.3 to 3.0 L/min; (ii) concentration of O3 in the injected gaseous mixture ([O3]) or dose mode, with levels varying from 40 to 115 g/Nm3; (iii) initial pH (Phases 2 and 3) with levels varying from 3 to 11. The total amount of O3 supplied along the whole treatment was 2 grams of O3 per gram of initial COD (2:1). The efficiency of each treatment was based on the COD reduction, TOC removal and O3 consumption. Ozonation without pH adjustment, promoted a reduction of COD and COT of 65 and 31% respectively. Ozonation with pH adjustment to pHinitial = 7.0 reduced COD and TOC in 85% and 43% respectively. Ozonation, UV and pH adjustment to pHinitial = 9.38 reduced COD and TOC in 93% and 56% respectively. The results of the respirometry tests with the effluent from the AOP treatments without pH adjustment suggested that such treatment generates byproducts, which are even less biodegradable than those found in the wastewater before treatment. However, such products are not generated when ozonation is carried out in higher pH (7.0), even without UV and O3:DQOi doses lower than 1:1. The treatment with O3, can be useful as an intermediate treatment step for the studied wastewater, and be placed before biological treatment.

O ozônio troposférico (O3) é um dos poluentes mais importantes da atualidade, sendo formado pela interação de óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e radiação ultravioleta. Ele ou seus radicais livres estão associados ao aumento da incidência de doenças pulmonares em seres humanos, além de causar danos à vegetação e à produtividade agrícola em diversas regiões do mundo. Portanto, é de fundamental importância que sejam pesquisadas e padronizadas espécies e/ou cultivares sensíveis a este poluente, para que se possa fazer a bioindicação da qualidade do ar, uma vez que esta apresenta custo baixo e fácil implementação. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial bioindicador de 4 cultivares de feijão (Phaseolus vulgaris L.), desenvolvidas pela FEPAGRO (Fundação de Pesquisa Agropecuária) Litoral Norte do Rio Grande do Sul, através de sua comparação com a cultivar reconhecidamente sensível ao ozônio, a US Pinto 111. Para tanto, foram empregados parâmetros fotossintéticos, vazamento relativo de eletrólitos, abscisão foliar e medidas de biomassa. Plântulas de 8 dias (contados a partir da semeadura) das cultivares Fepagro 26, Guapo Brilhante, Iraí, Macotaço e US pinto 111 foram submetidas, em câmaras de topo-aberto, aos tratamentos sem e com adição de ozônio ao ar ambiente. Ao todo, foram realizados 7 eventos de fumigação, com duração de uma semana cada, e fumigação diária das 10:00 às 16:00 horas. Em cada um desses 7 eventos de fumigação, foram utilizadas 5 plântulas/tratamento/cultivar, totalizando 25 plântulas por câmara. A exposição ao ozônio causou, em algum momento, decréscimos significativos na assimilação líquida de todas as cultivares, exceto na Iraí. Esses decréscimos na assimilação líquida foram associados principalmente à atividade da Rubisco in vivo e, secundariamente, à capacidade de transporte de elétrons. A exposição ao ozônio causou também um aumento significativo no vazamento relativo de eletrólitos da cultivar Pinto, mas apenas quando a soma das concentrações horárias acima 40 ppb (AOT40) foi a mais elevada. Além disso, o tratamento com ozônio causou uma antecipação significativa no tempo de abscisão foliar apenas nas cultivares Pinto, Fepagro e Guapo, sendo que isto ocorreu em pelo menos um dos dois experimentos realizados para avaliação desse parâmetro. Quanto às medidas de biomassa da raiz, parte aérea e total da planta, pode-se dizer que períodos mais longos de exposição ao ozônio são necessários para ocorrerem modificações significativas e confiáveis nesse parâmetro. Embora tenha havido bastante instabilidade nos resultados, devido, provavelmente, a fatores ambientais não mensurados, pôde-se, com este estudo, confirmar a sensibilidade da cultivar US Pinto 111 ao ozônio e mostrar que a cultivar Fepagro 26 tem um ótimo potencial para ser empregada em estudos futuros como um bioindicador sensível ao ozônio, enquanto a cultivar Iraí poderia ser considerada resistente. Além disso, entre os parâmetros avaliados, a assimilação líquida e a abscisão foliar mostraram ser os mais eficientes para fazer a classificação das cultivares em níveis de sensibilidade. / Today, tropospheric ozone (O3) is one of the most important pollutants. It is formed by the interaction of oxides of nitrogen, hydrocarbons and ultraviolet radiation. It or its free radicals are associated with the increased incidence of lung diseases in humans, in addition to damage to vegetation and crop yield in different regions of the world. It is essential, therefore, to research and standardize species and/or cultivars sensitive to this pollutant, in order to be able to perform the bioindicator air quality, since this is low cost and easy to implement. The present study, thus, deal to evaluate the bioindicator potential of 4 bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars, developed by FEPAGRO (Fundação Estadual de Pesquisa Agropecuária) North Coast from Rio Grande do Sul, by comparing it with the cultivar that is known to be sensitive to ozone, US Pinto 111, using some parameters such as photosynthesis, relative leakage of electrolytes, foliar abscission and biomass measures. For this 8-day seedlings, counting from the date of sowing, of Fepagro 26, Guapo Brilhante, Iraí, were used for treatments with and without addition of ozone to the ambient air. In all, 7 fumigation events were performed, lasting one week each, and daily fumigation from 10 am to 4 pm. In each of these 7 fumigation events, 5 seedlings/treatment/cultivar were used, a total of 25 seedlings per chamber. Exposure to ozone at some point caused significant reductions in the net assimilation of all cultivars except Iraí. These reductions in net assimilation were associated mainly with the in vivo activity of Rubisco, and secondarily with the electron transport capacity. Exposure to ozone also caused a significant increase in the relative leakage of electrolytes from Pinto cultivar, but only when sum of daily concentrations above 40 ppb (AOT40) was highest. In addition, treatment with ozone caused a significant anticipation in foliar abscission time only in the Pinto, Fepagro and Guapo cultivars. This occurred in a least one of the two experiments performed to evaluate this parameter. As to the measures of root biomass, aerial part and total plant, it might be said that longer periods of exposure to the pollutant are necessary for significant, reliable changes to occur in this parameter. Although the results were quite unstable, probably due to unmeasured environmental factors, with this study one can confirm the sensitivity of US Pinto 111 cultivar to ozone and show that the Fepagro 25 cultivar has an excellent potential for future use as an ozonesensitive bioindicator, while the Iraí cultivar could be considered resistant. In addition, among the parameters evaluated in this study, net assimilation and leaf abscission proved to be most efficient to classify the cultivars as to levels of sensitivity.