Orientador: José Paiani Spaniol / Resumo: Esta pesquisa apresenta um estudo empírico sobre a presença do sal na constituição de paisagens que exibem tal matéria como um dos elementos de sua formação. As Paisagens de Sal escolhidas nesta pesquisa foram as salinas de Araruama, no Rio de Janeiro, Brasil; o Deserto de Atacama, no Chile; e o Salar de Uyuni, na Bolívia. Através de residências artísticas realizadas nestes locais, se pretende o registro de imagens e vídeos, coleta de objetos e entrevistas que revelem as características visuais, históricas e culturais que o sal impõe a estas paisagens, bem como as especificidades cromáticas, materiais e naturais exibidas em cada uma das localidades. Como resultado das reflexões e da experiência vivenciada nas residências, também se pretende a produção de ações artísticas nas Paisagens de Sal, derivadas dos dados e impressões colhidos durante a pesquisa. / Abstract: This research aims to present a study on the presence of salt in the constitution of landscapes that exhibit such matter as a landscape forming element. The Salt Landscapes chosen in this research were the Araruama salt salines, in Rio de Janeiro, Brazil; the Atacama Desert in Chile; and the Salar de Uyuni, in Bolivia. Through artistic residences in these places, the aim was to collect images, photographs, videos, interviews that reveal the visual, historical and cultural characteristics that the salt imposes on the landscapes, as well as the specific conditions in each one of the localities. Artistic actions are also foreseen in the Salt Landscapes as a result and reflection of the data collected in the research. / Doutor

O presente estudo visou avaliar a influência da diabetes experimental no perfil nociceptivo orofacial de ratos. Foram utilizados 40 ratos Wistar, no qual 20 receberam injeção de estreptozotocina (STZ) para a indução da diabetes experimental (grupo diabetes), e 20 receberam solução de citrato de sódio (CS - grupo controle). Esses animais foram subdivididos em dois subgrupos de 10 ratos que apenas se diferenciaram com relação à substância que foi injetada no músculo masseter: solução salina isotônica (SI) [n=10: Cont-SI; n=10: Diab-SI] ou hipertônica (SH) [n=10: Cont-SH; n=10: Diab-SH]. Num primeiro momento foi feita a administração intraperitoneal de STZ ou CS e quatorze dias após, com os animais levemente anestesiados, foi realizada a injeção de 100 μL de solução SH-5% ou SI-0,9% na região média do músculo masseter esquerdo, numa profundidade de 5 mm e então foi quantificado, por dois minutos, o comportamento nociceptivo caracterizado pelo ato do rato sacudir/agitar a pata posterior ipsilateral o que é aceito como índice de nocicepção muscular. Uma hora após a avaliação comportamental nociceptiva, os ratos foram eutanasiados por sobredose de anestésico e o músculo masseter esquerdo foi retirado com auxílio de um bisturi circular; parte deste músculo foi utilizada para a análise da expressão de RNA para as citocinas pró inflamatórias [fator de necrose tumoral (TNFα), IL1β, IL6, ciclooxigenase 2 (COX-2)] e anti inflamatórias [IL- 2, IL- 10)] por meio da técnica de Reação em Cadeia da Polimerase quantitativa (qPCR); a parte restante foi corada pela técnica de hematoxilina-eosina e depois realizada a análise histopatológica descritiva em microscópio de luz. Foi observado um aumento significativo do comportamento nociceptivo nos ratos não diabéticos ou normoglicêmicos submetidos à injeção de SH (Cont-SH) em relação aos demais grupos que foram similares entre si. Na análise de citocinas, verificamos que o músculo masseter de ratos não diabéticos submetidos à injeção de SH (Cont-SH) apresentaram um aumento significativo da expressão relativa de TNFα em relação aos demais grupos que foram similares entre si; para a IL-1β também foi verificada um aumento da expressão relativa do grupo (Cont-SH) em relação aos grupos Cont-SI e Diab-SI, mas não em relação ao grupo Diab-SH e a IL-6 foi significativamente mais expressa no músculo masseter de ratos não diabéticos submetidos à injeção de SH em relação ao grupo Cont-SI, mas não foi diferente nos demais grupos. As demais citocinas avaliadas (COX-2, IL-2 e IL-10) não mostraram diferenças significativas entre os grupos. Na análise histopatológica não foram identificadas alterações significativas no tecido muscular, apenas um discreto infiltrado inflamatório no grupo Cont-SH. Diante dos resultados obtidos, podemos concluir que os ratos diabéticos apresentaram um reduzido comportamento nociceptivo, o que indica uma hiponocicepção química. / This study aimed to evaluate the influence of experimental diabetes in rats nociceptive orofacial profile. 40 Wistar rats were used, in which 20 received streptozotocin injection (STZ) to induce experimental diabetes (group), and 20 received sodium citrate solution (CS - control group). These animals were divided into two groups of 10 rats differed only with respect to the substance that has been injected into the masseter: isotonic saline (IS) [n = 10: Cont-IS; n = 10: Diab-IS] or hypertonic (HS) [n = 10: Cont-HS; n = 10: Diab-HS]. Initially was taken intraperitoneal administration of STZ or CS and fourteen days with lightly anesthetized animal, injection of 100 μL of 5% HS solution or 0.9% IS in the middle region of the left masseter muscle was performed at a depth of 5 mm and then was quantified for two minutes, the nociceptive behavior characterized by the rats act shake/agitating the ipsilateral hind paw which is accepted as muscle nociception index. One hour after the nociceptive behavioral evaluation, the rats were euthanized by overdose of anesthetic and the left masseter muscle was removed with the aid of a circular scalpel; part of this muscle was used for analysis of RNA expression for pro - inflammatory cytokines [tumor necrosis factor (TNF), IL1β, IL6, cyclooxygenase 2 (COX-2)], and anti - inflammatory [IL-2, IL - 10] by reaction technique of quantitative polymerase chain (qPCR); the remaining half was stained with hematoxylin-eosin and then conducted a descriptive histopathological analysis by light microscopy. It was observed a significant increase of nociceptive behavior in non-diabetic and normoglycemic rats with injection of HS (Cont-HS) compared to other groups that were similar to each other. In cytokine analysis, we find that the masseter muscle of non-diabetic rats with injection of (Cont-HS) showed a significant increase in TNF relative expression compared to the other groups that were similar to each other; for IL-1β was also found an increase of the group relative expression (Cont-HS) with respect to Cont-IS and Diab-IS groups, but not in relation to Diab-HS group and IL-6 was significantly expressed the masseter muscle of rats without diabetes underwent injection compared to Cont-IS group, but was not different in the other groups. On the evaluated cytokines (COX-2, IL-2 and IL-10) showed no significant differences between groups. Histologically significant changes were not found in muscle tissue, just a mild inflammatory infiltrate in the Cont-SH group. Based on these results, we conclude that the diabetic rats had a reduced nociceptive behavior, which indicates a chemical hyponociception.

Com o intuito de contribuir para os estudos referentes à tolerância e efeitos da salinidade causada por excesso de fertilizantes nas principais culturas exploradas nacionalmente, o presente trabalho teve como objetivos estudar os efeitos de diferentes níveis de salinidade do solo sobre as variáveis fenológicas e de produção do pepino cultivado em vasos e em ambiente protegido, e averiguar se a manutenção da condutividade elétrica em um determinado nível promove incremento da produção quando contrastada com o manejo tradicional da fertirrigação. Este estudo foi conduzido na experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP, Piracicaba, SP. Os tratamentos foram compostos da combinação de dois fatores: 6 níveis de salinidade inicial do solo (S1 = 1,5; S2 = 2,5; S3 = 3,5; S4 = 4,5; S5 = 5,5 e S6 = 6,5 dS m-1) e dois manejos de fertirrigação: tradicional (M1) e com controle da condutividade elétrica da solução do solo (M2). O delineamento estatístico adotado foi o de blocos casualizados completos com quatro repetições, ficando os fatores estudados arranjados no esquema fatorial 6 x 2. A salinização inicial do solo se procedeu por meio da aplicação de soluções salinas preparadas a partir de fertilizantes, sendo que a quantidade de sais a ser adicionada foi determinada tomando por base uma curva de salinização artificial obtida previamente em laboratório. A condutividade elétrica da solução foi medida após o término de cada evento de irrigação, utilizando-se extratores com cápsulas porosas. Os resultados mostram que houve efeito significativo, para todos os fatores estudados e para variáveis respostas estudadas, com exceção da variável altura de plantas. O manejo M1 proporcionou uma maior produção de frutos por planta, total e comercial, em relação ao manejo M2. Embora a literatura cite que a cultura do pepino seja moderadamente sensível a salinidade, o valor encontrado para a salinidade limiar (SL), sob condições do referente estudo, ficou bem acima dos níveis encontrados na literatura. / With intention of contributing for the studies regarding the tolerance and effect of the salinity caused by fertilizer excess in the main explored cultures, the present work has had as objective to study the effect of different levels of ground salinity on the phenology variable and of production of the cucumber cultivated in vases and protected environment, and to check if the maintenance of the electric conductivity in one determined level promotes increment of the production when contrasted with the traditional management of fertirrigation. This study was lead in the experimental area of the Department of rural Engineering of ESALQ/USP, Piracicaba, SP. The treatments had been composed of the combination of two factors: 6 levels of initial salinity of the ground (S1 = 1,5; S2 = 2,5; S3 = 3,5; S4 = 4,5; S5 = 5,5 and 6,5 S6 = dS m-1) and two fertirrigation management: traditional (M1) and with control of the electric conductivity of the solution of the soil (M2). The adopted statistical delineation was of complete random blocks with the four repetitions, being the studied factors arranged in factorial project 6 x 2. The initial salinization of the soil was proceeded by means of the application of saline solutions prepared from fertilizers, being that the amount of salt was to be added was determined based a in curve of artificial salinization previously gotten in laboratory. The electric conductivity of the solution was measured after the ending of each event of irrigation, using extracts with porous capsules. The results show that it had significant effect, for all the studied factors and changeable studied answers, except for the changeable height of plants. The M1 management provided a great yield of fruits per plant, total and negatiable, in relation to management M2. Literature states that the culture of the cucumber is moderately sensitive to the salinity, and the value found for the salinity threshold (SL), under conditions of the referring study, was well above of the levels found in the literature.

Thesis (MTech (Mechanical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2018. / A membrane distillation crystallization (MDC) experimental setup was designed, constructed and commissioned with rectangular mixing crystallizer tanks. The advantages and disadvantages of a rectangular mixing tank are compared to the traditional cylindrical mixing tank with baffling by means of a computational fluid dynamic (CFD) analysis in Ansys Fluent. The effect of tank configuration and geometry on the hydrodynamic and mixing characteristics for efficient momentum, solid suspension, heat and mass transfer were investigated. The hydrodynamic conditions in a crystallizer-mixing tank determine the quality of fluid mixing essential for optimal crystallization. Forty-five degree pitched blade turbines (PBT) were used to provide the agitation in the stainless steel rectangular jacketed tanks. Clear polycarbonate replicas of the rectangular tanks were manufactured to visually observe the mixing process in the tanks. Silica particles were used to represent the calcium carbonate crystals in the experiment. The data gathered from these experiments showed that the tanks should be operated between 600 to 750 rpm in the CFD simulations to simulate partial to complete suspension. In the numerical simulations a rectangular tank was compared to a cylindrical tank with baffling of the same volume. The partial differential equations solved in the numerical simulation were the conservation of mass (continuity), conservation of momentum and additional turbulence equations. In order to solve the turbulent fluid flow characteristics, the industry standard two-equation model, namely the K-epsilon model was used. This model was refined by the addition of the Wen-Yu drag model, the Simonin turbulent dissipation and the Simonin et al. turbulence interaction models. The RANS based RNG (k-ε), derived from the instantaneous Navier-Stokes equation was selected as the preferred model to analyse the hydrodynamic flow fields in the tanks. The 3D sliding mesh method was used to compute a time accurate solution. The Eulerian-granular multiphase model was used to predict the degree of solids suspension in the tanks. The efficiency of mixing within the tank was measured by the tank’s ability to keep the crystals in suspension and preventing any particle from settling at the bottom for more than 1-2 second(s). The mixing tanks were initially loaded with 5% v/v, which equates to a loaded height of approximately 10 mm. The simulations were done with the use of the volume fraction function to visually observe the cloud height and gauge the homogeneity and distribution of the particulates within the fluid flow fields. The results from the experimental setup were compared to the CFD simulations to qualify the use of CFD simulations for the comparison of the geometrically different tanks. Lastly, the findings from the CFD simulations were used to compare the tanks and determine if the rectangular tank built for the MDC experiment perform satisfactorily to replace a standard cylindrical tank with baffling for this application.

INTRODUÇÃO: A pancreatite aguda (PA) grave é um processo inflamatório do pâncreas caracterizado por alterações hemodinâmicas e resposta inflamatória sistêmica com altos níveis de mortalidade. A ativação inapropriada intrapancreática das enzimas pancreáticas desempenha papel importante no desencadeamento dos mecanismos inflamatórios responsáveis pelas manifestações locais e sistêmicas da doença. Em trabalho anterior observamos redução significativa da mortalidade após administração de solução salina hipertônica em ratos, através de redução das alterações hemodinâmicas e da resposta inflamatória sistêmica, mas os efeitos da solução salina hipertônica na ativação das enzimas pancreáticas e na própria lesão pancreática não foram estudados. O objetivo deste estudo foi avaliar se o mecanismo de ação da solução salina hipertônica, reduzindo a gravidade da pancreatite aguda em ratos, ocorre devido à redução da intensidade da lesão pancreática e/ou à redução da resposta inflamatória sistêmica e seus efeitos. MÉTODOS: Foi utilizado um modelo experimental de pancreatite aguda grave através da injeção intraductal de taurocolato de sódio a 2,5%. Cento e quarenta e dois ratos Wistar machos foram divididos em quatro grupos: Controle (animais que não foram submetidos à indução da PA), Grupo ST (animais que não receberam tratamento após a indução da PA), Grupo SSF (animais que receberam 34ml/Kg de solução salina fisiológica de NaCl 0,9% por via endovenosa, 1 hora após a indução da PA) e grupo SSH (animais que receberam 4ml/Kg de solução salina hipertônica de NaCl 7,5% por via endovenosa, 1 hora após a indução da PA). Após 2, 12 e 24 horas da indução da PA os animais foram sacrificados e os materiais foram coletados para análise. Foram efetuadas a quantificação do volume de líquido ascítico e as determinações no líquido ascítico e no soro dos peptídeos liberados na ativação do tripsinogênio (TAP) e da atividade da amilase. No tecido pancreático foram realizadas as análises da peroxidação lipídica (MDA), da atividade da mieloperoxidase (MPO) e a análise histológica. Os níveis de citocinas (TNF-, IL-6 e IL-10) foram analisados no líquido ascítico, soro e tecido pancreático. RESULTADOS: Os níveis de TAP e amilase no líquido ascítico e soro, de MDA e MPO no tecido pancreático e a análise histológica mostraram resultados iguais nos três grupos de animais que foram submetidos a PA (ST, SSF e SSH). Observamos redução do volume de líquido ascítico e dos níveis de TNF- , IL-6 e IL-10 no líquido ascítico, soro e tecido pancreático nos animais nos quais foi administrada solução salina hipertônica (grupo SSH) quando comparados com os animais tratados com solução salina fisiológica (grupo SSF) e os animais sem tratamento (grupo ST) (p<0,05). CONCLUSÕES: A administração de solução salina hipertônica (NaCl 7,5%) na pancreatite aguda experimental foi capaz de reduzir a resposta inflamatória local e sistêmica, sem modificar contudo a intensidade das lesões pancreáticas. / INTRODUCTION: Severe acute pancreatitis (AP) is characterized by hemodynamic alterations and systemic inflammatory response leading to a high mortality rate. In AP the inappropriate activation of pancreatic enzymes plays an important role in pancreas autodigestion and in the inflammatory mechanisms responsible for the systemic response of the disease. In a previous study, we have demonstrated that hypertonic saline solution infusion significantly reduced mortality in experimental AP through an improvement in the hemodynamic conditions and by an antiinflammatory response, but its effects on the pancreatic lesions were not evaluated. The aim of the present study was to evaluate if the hypertonic saline solution reduces mortality in AP through a local effect attenuating the pancreatic lesion and/or by reducing the systemic inflammatory response syndrome (SIRS). METHODS: An experimental model of severe AP by injection of 0.5ml of 2.5% sodium taurocholate into the pancreatic duct was utilized. A hundred and forty two male Wistar rats were divided into 4 groups: C (control, without AP), ST (no treated AP), SSF (animals received 34ml/kg of normal saline solution of NaCl 0.9% IV, 1 hour after AP), and SSH (animals received 4ml/Kg of hypertonic saline solution of NaCl 7.5% IV, 1 hour after AP). After 2, 12 and 24 hours of induction of AP volume of ascitic fluid, trypsinogen activation peptides (TAP) levels and amylase activity in ascitic fluid and serum were determined. Pancreatic lipid peroxidation (MDA), myeloperoxidase (MPO) activity, and pancreatic histology were analysed 2 and 24 hours after AP. TNF-, IL-6, and IL-10 levels in ascitic fluid, serum, and pancreatic tissue were also analyzed. RESULTS: There were no significant differences in TAP levels and amylase activity in the ascitic fluid and serum in animals of groups ST, SSF and SSH. No differences in pancreatic MPO, MDA and histological score were observed among these three groups with AP. In the SSH group it was observed a significant decrease in volume of ascitic fluid and inflammatory cytokines levels (TNF-, IL-6, and IL-10) in ascitic fluid, serum, and pancreatic tissue when compared to ST and SSF groups (p<0.05). CONCLUSIONS: These findings suggest that hypertonic saline solution decreases local and systemic inflammatory response in acute pancreatitis without changing the intensity of the pancreatic lesions.

Isquemia e reperfusão (I/R) de vasos mesentéricos que acarretam insuficiência vascular aguda são acompanhadas de insuficiência em múltiplos órgãos e estão associados a altas morbidade e mortalidade. Os benefícios da solução hipertônica e da pentoxifilina foram testados isoladamente e em conjunto para melhorar o fluxo sanguíneo e o estado de oxigenação dos tecidos com redução da reação inflamatória e de apoptose, tanto no intestino quanto no pulmão enquanto órgão alvo. Foram utilizados 24 ratos Wistar machos pesando entre 200 e 250g distribuídos em 4 grupos (n=6). Foram submetidos à laparotomia e período de isquemia por clampeamento dos vasos mesentéricos por 40 minutos. O período de reperfusão foi de 80 minutos. A cada 40 minutos foram realizadas coletas de sangue arterial para gasometria. Os animais foram alocados nos grupos: grupo I/R (IR) onde I/R foi realizada e os animais receberam 4ml/kg de solução salina isotônica. O grupo solução salina hipertônica (SH) recebeu 4ml/kg de solução hipertônica a 7,5% e o grupo pentoxifilina (PTX) recebeu 30mg/kg de pentoxifilina diluída em NaCl 0,9% em um volume total de 4ml/kg ao final da isquemia intestinal. O grupo solução salina hipertônica+pentoxifilina (SH+PTX) recebeu ambas as soluções com volume total de 4m/kg no mesmo momento. As biopsias de intestino e pulmão foram colhidas ao final do experimento e foram submetidas à coloração em HE e à imuno-histoquímica para COX 2, caspase-3 clivada e Bcl-2. Os valores de sO2 revelaram diferença estatisticamente significante aos 40 (p=0,0099) e 80 (p=0,0074) minutos de reperfusão na comparação do grupo IR com os grupos SH e SH+PTX. Os valores de lactato foram estatisticamente significantes aos 40 minutos (p=0,0069) e 80 minutos (p=0,0098) de reperfusão, entre os grupos IR e os grupos SH e SH+PTX. A avaliação histológica em HE no tecido intestinal evidenciou diferença estatisticamente significantes na comparação dos grupos SH (p=0,0200), PTX (p=0,0200) e HS+PTX (p=0,0412) com o grupo IR, assim como no tecido pulmonar, que evidenciou diferenças estatisticamente significantes na comparação de IR com SH (p=0,006), PTX (p=0,0433) e SH+PTX (p=0,0040). A marcação citoplasmática de COX 2 revelou diferença estatisticamente significante ao comparar o grupo IR com o grupo SH+PTX (p=0,0015), Na avaliação do tecido pulmonar foi observado o grupo IR estabelecendo diferenças estatisticamente significantes na comparação com os grupos SH (p=0,0455), PTX (0,0143) e SH+PTX (p=0,0455). A avaliação de apoptose por imunohistoquímica para caspase 3 clivada evidenciou diferença com significância estatística ente os grupos IR e SH (p=0,0085) e os grupos PTX e SH (p=0,0120) em tecido intestinal. Em tecido pulmonar, entre IR e PTX (p=0,0090) e SH e PTX (p=0.0412). A marcação citoplasmática de Bcl-2 evidenciou que somente entres os grupos IR e SH+PTX (p=0,0012) se estabeleceu significância estatística em tecido intestinal No pulmão a diferença foi evidenciada em relação ao grupo IR e os grupos SH (p=0,0128), PTX (p=0,0085) e SH+PTX (p=0,0066). Conclui-se que o uso associado de pentoxifilina e solução salina hipertônica oferece os melhores resultados dos pontos de vista metabólico, inflamatório e da inibição da apoptose / Ischemia-reperfusion (I/R) of the mesenteric vessels cause acute vascular insufficiency and is followed by multiple organs failure and high morbidity and mortality. The benefits of hypertonic saline (NaCl 7,5%) and pentoxifylline were tested to improve metabolic and oxygen status of tissues with reduced inflammatory reaction and apoptosis, both in the gut as in the lung as target organ. 24 male Wistar rats weighing 200 to 250g. They underwent laparotomy and ischemia by clamping the mesenteric vessels for 40 minutes. The reperfusion period was 80-minute long. Every 40 minutes, blood was collected for arterial gas analysis. The animals were set into 4 groups (n=6): I/R (IR) received isotonic saline just before reperfusion (4ml/kg). Hypertonic saline group (HS) received 7.5% hypertonic saline solution (4ml/kg) and Pentoxifylline group (PTX) received pentoxifylline (30mg/kg)diluted in NaCl 0.9% at the end of the mesenteric ischemia. Hypertonic saline+pentoxifylline group (SH-PTX) received both solutions at the same doses. Biopsies of intestine and lung were collected at the end of the experiment and were subjected to HE staining and immunohistochemistry staining to COX 2, cleaved caspase-3 and Bcl-2. About the values of sO2, a statistically significant difference was established when groups were compared at 40 (p=0.0099) minutes and 80 (p=0.0074) of reperfusion. The lactate values were statistically significant after 40 (p=0.0069) and 80 (p=0.098) minutes of reperfusion as well. Histological evaluation with HE revealed a statistically significant difference in the comparison of SH (p=0.0200), PTX (p=0.0200) and HS + PTX (p=0.0412) groups compared to IR group in intestine tissue and SH (p=0.0006), PTX (p=0.0433) and HS + PTX (p=0.040) in lung tissue. Cytoplasmic staining of COX 2 revealed a statistically significant difference when comparing IR (p=0.0015) to HS+PTX in intestinal tissue. The evaluation of the lung tissue for COX 2 showed IR group setting statistically significance when compared to HS 9p=0,045), PTX (0.0143) and HS+PTX (p=0.0455) groups. The evaluation of apoptosis by immunohistochemistry for cleaved caspase 3 revealed that there was a significant difference between IR versus SH (p=0.0085) and PTX versus HS (p= 0.0120) in intestinal tissue and IR versus PTX (p=0,0090) and PTX versus SH (p=0.0412) in lung tissue. The cytoplasmic Bcl-2 expression shows that only between groups IR versus HS+PTX (p = 0.0012) statistical significance was established in intestinal tissue. Lung tissue showed the difference was evidenced in relation to IR versus SH (p=0.0128), PTX (p=0.0085) and HS+PTX (p=0.0066). It may be concluded that the combined use of pentoxifylline and hypertonic saline offers best results on metabolic, inflammatory and apoptosis inhibitory aspects

Este trabalho tem como objetivo principal estudar a influência das variações de sucção no comportamento à expansão dos materiais sedimentares da Formação Guabirotuba, aflorantes na região metropolitana de Curitiba-PR. Foram coletadas amostras indeformadas em cinco pontos característicos dos materiais com maior potencial expansivo na região. As amostras foram, inicialmente, submetidas a ensaios de caracterização para determinação da composição mineralógica da fração fina, da textura, da estrutura, dos índices físicos, dos limites de consistência, da capacidade de troca de cátions e da distribuição de poros. As curvas de retenção de água foram determinadas por ensaios em câmara de pressão, pelo método do papel de filtro e do dessecador de vácuo. Os ensaios de pressão de expansão foram conduzidos em amostras nas quais a sucção foi imposta mediante o uso de soluções salinas. O umedecimento para provocar a expansão foi realizado tanto por inundação da amostra com água, em ensaios edométricos convencionais, quanto por transferência de vapor, utilizando-se um edômetro, similar ao de Esteban e Sáez (1988), especialmente construído para ser utilizado nessa pesquisa. Os resultados dos ensaios edométricos convencionais mostraram pressões de expansão crescentes com aumento das sucções impostas, atingindo valores de até 4189 kPa para as sucções altas, a amostra mais expansiva. Em contrapartida, os resultados provenientes do edômetro com controle de sucção não acusaram pressão de expansão, nos mesmos materiais e para as mesmas faixas de sucção. Atribui-se este fato às diferenças no processo e na velocidade de umedecimento do material. Constatou-se também neste trabalho que os valores de pressão de expansão, para sucções menores que 1000 kPa são insignificantes nos materiais estudados. Observou-se ainda, a partir de correlações entre atributos mineralógicos e as pressões de expansão, que existe acentuada influência da mineralogia na previsão do potencial expansivo quando a sucção é baixa, porém, quando a sucção cresce, a previsibilidade a partir da mineralogia diminui significativamente / The main objective of this thesis is to study the influence suction variations of the expansive behavior of sedimentary materials from Guabirotuba Formation, that occours from Curitiba - PR metropolitan area. Undisturbed samples were collected from five characteristic sites with high swelling potential in the region. Different characterization tests were carried out in all the samples in order to determinate clay mineralogy, texture, structure, physical properties, Atterberg limits, cation exchange capacity and pore distribution. The soil-water characteristics curves were obtained by means of pressure plate, the filter paper technique and the desiccator test. The swelling pressure tests were conducted in samples which the suction was imposed using saline solutions. The wetting of samples to produce swelling was carried out, not only flooding the samples with water in conventional oedometer tests, but also, with vapour transference, using a oedometer similar to Esteban and Saéz (1988), especially made to be used in this research. The results from the conventional oedometer tests showed that the swelling pressure increases with the suctions imposed to the sample, yielding values up to 4189 kPa for the most expansive sample. On the other hand, the oedometer test results with suction controled did not show swelling pressures, in the same materials and for the same range of suction. This behavior is attributed to differences in the process and in the rate of sample wetting. It was also evidenced that swelling pressure, for lower suctions than 1000 kPa are insignificant. From some correlations between mineralogical attributes and swelling pressure were observed that there is a higher influence of the mineralogy in the swell prediction when the suction is low, however, when the suction increases the swell prediction is less affected by mineralogy

Saline water evaporation from porous media with the associated salt precipitation patterns is frequently observed in a number of industrial and environmental applications and it is important in a variety of topics including, but not limited to, water balance and land-atmosphere interaction, terrestrial ecosystem functioning, geological carbon storage, and preservation of historical monuments. The excess accumulation of salt in soil is a global problem and is one of the most widespread soil degradation processes. Thus, it is important to understand the dominant mechanisms controlling saline water evaporation from porous media. This process is controlled by the transport properties of the porous medium, the external conditions, and the properties of the evaporating fluid. During saline water evaporation from porous media, the capillary induced liquid flow transports the solute towards the evaporation surface while diffusive transport tends to spread the salt homogeneously thorough the porous medium. Therefore, the solute distribution is influenced by the competition between the diffusive and convective transport. As water evaporates, salt concentration in the pore space increases continually until it precipitates. The formation of precipitated salt adds to the complexity of the description of saline water evaporation from porous media. In this dissertation, the effects of salt concentration, type of salt, and the presence of precipitated salt, on the evaporation dynamics have been investigated. The obtained results show that the precipitated salt has a porous structure and it evolves as the drying progresses. The presence of porous precipitated salt at the surface causes top-supplied creeping of the evaporating solution, feeding the growth of subsequent crystals. This could be visualized by thermal imaging in the form of appearance and disappearance of cold-spots on the surface of the porous medium, brought about by preferential water evaporation through the salt crust. My results show that such a phenomenon influences the dynamics of saline water evaporation from porous media. Moreover, a simple but effective tool was developed in this dissertation capable of describing the effects of ambient temperature, relative humidity, type of salt and its concentration, on the evaporative fluxes. Additionally, pore-scale data obtained by synchrotron x-ray tomography was used to study ion transport during saline water evaporation from porous media in 4D (3D space + time). Using iodine K-edge dual energy imaging, the ion concentration at pore scale with a high temporal and spatial resolution could be quantified. This enabled us to reveal the mechanisms controlling solute transport during saline water evaporation from porous media and extend the corresponding physical understanding of this process. Within this context, the effects of particle size distribution on the dispersion coefficient were investigated together with the evolution of the dispersion coefficient as the evaporation process progresses. The results reported in this dissertation shed new insight on the physics of saline water evaporation from porous media and its complex dynamics. The results of this dissertation have been published in 3 peer-reviewed journal papers together with one additional manuscript which is currently under review.

Typescript (photocopy). / Digitized by Kansas Correctional Industries

Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2017-02-10T14:18:44Z No. of bitstreams: 1 Gabriela de Morais Guerra Ferraz.pdf: 1062151 bytes, checksum: b0123f5d7101341f981de975826dc25b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T14:18:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gabriela de Morais Guerra Ferraz.pdf: 1062151 bytes, checksum: b0123f5d7101341f981de975826dc25b (MD5) Previous issue date: 2008-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The Northeast of Brazil, major national producer of bananas, presents as a major limiting factor the stretch of saline soil. The urgency in the development of tolerant cultivars to salinity has led to breeding programs with the aimed to differ the bananas cultivars in diploid genotypes tolerant and sensitive, to be considered viable genetic material for pollination of triploid and tetraploid cultivars. Generally, the present study aimed to characterize diploid genotypes belonging to the AA banana genomic group on salinity and identify genes differentially expressed in contrasting genotypes. At first, this research assessed the growth and accumulation of inorganic ions in 19 diploid genotypes (AA) of bananas subjected to salt stress. The genotypes were grown in a greenhouse and submitted to irrigation with no saline water (0 mM NaCl) or with saline water (100 mM NaCl) for a period of 21 days, when the experiment was collected. To the physiological evaluation, were considered the parameters of growth:leaf area, height, number of leaves, diameter of the pseudostem, weight of the tax burden of fresh and dry, while the chemical assessment observed the concentration of sodium ions, potassium, chloride, magnesium and calcium in limbo leaf, and root pseudostem / subroot. The addition of NaCl to the cultivar solution has, in general, reduced the growth expressed by height, formation of new leaves, leaf area, diameter of the pseudostem and production of fresh and dry materials. This reduction in growth probably due to factors such as: the toxic effect of ions that have been absorbed, the low osmotic and water potential of the cells as well as the use of metabolic energy in the process of osmotic adjustment. In assessing chemical factors, it was possible to observe that the ions concentration has been preferentially presented in root tissue, showing that it is a culture moderately tolerant to salinity.The sodium and chlorine ions increased significantly with the salt increase in differentparts of the plant, while potassium suffered reduction in the leaf lamina and the pseudostem probably because it is associated to the competition with the sodium ion leading to the conclusion that the differential accumulation of ions potentially toxic (sodium and chlorine) and the maintenance of potassium, contribute to the tolerance to salinity in banana. From the physiological analysis and by means of the toxicity symptoms caused by NaCl, it was possible to observe that the effects were less intense in Birmania and Khai Nai On genotypes, than in Sowmuk, its indicates the possibility of use of this plants in programmes for cultivars improvement as tolerant and sensitive, respectively. Seven genotypes were selected for characterization by means of molecular markers RAPD, with the aim to link the physiological responses to salt stress with the formation of groups. We tested 16 random primers. The resultsshow a broad molecular genetic variability among seven genotypes studied. The formation of groups, in part is related to the data obtained in the physiological assessment, keeping in the same group the Birmania and Khai Nai On genotypes.These genotypes that showed higher tolerance to salt stress, when compared to the more salt-sensitive genotype (Showmuk), became distant genetically, so, it can be noticed the possibility of use of this molecular marker in the study of genetic diversity for this species. For the genome functional study, or transcriptoma, this study aimed the detection of possible changes in the pattern of genes expressed in the three diploid genotypes (AA) of banana, Khai Nai On, Burma and Sowmuk with contrasting results when in the absence and presence of high salt concentrations. The Differential Display PCR - ddPCR technique was used to identify and compareregions of bands from fragments of cDNA on agarose gel. A total of 43 fragments of differentially expressed cDNA was generated from the combination of four primers anchors and six random primers. Among the transcripts, 30 were once expressed by the genotype Burma and Kha Nai On, and 13 only by Sowmuk genotype. Theregions of bands with greater consistency of formation, is between 4000 bp and 150 bp. By the results of this research, it was possible to identify some fragments potentially involved to the condition of salinity in banana. The isolation, purification and sequencing of these - Expressed sequence tags - ESTs can assist in the development of new varieties of banana, more adapted to salt stress, in addition to enriching the database of public functional sequences of genomes banks. / O Nordeste do Brasil, maior produtor nacional de banana, apresenta como fator limitante a grande extensão de solos salinos. A urgência no desenvolvimento de cultivares tolerantes a salinidade tem levado programas de melhoramento genético da cultura a classificar os genótipos diplóides de bananeira em tolerantes e sensíveis, por serem considerados materiais genéticos viáveis para polinização de cultivares triplóides e tetraplóides. De modo geral, o presente trabalho buscou caracterizar genótipos diplóides pertencentes ao grupo genômico AA de bananeira quanto a salinidade além de identificar genes diferencialmente expressos nos genótipos contrastantes. Na primeira fase desta pesquisa, foi avaliado o crescimento vegetativo e o acúmulo de íons inorgânicos em 19 genótipos diplóides (AA) de bananeiras submetidas a estresse salino. Os genótipos foram cultivados em casa de vegetação e submetidos à irrigação com água não salina (0 mM de NaCl) ou águasalina (100 mM de NaCl) durante um período de 21 dias, quando foi coletado o experimento. Para a avaliação fisiológica, foram considerados os parâmetros de crescimento: área foliar, altura, nº de folhas, diâmetro do pseudocaule, peso da matéria fresca e peso da matéria seca; enquanto que a avaliação química observou a concentração dos íons sódio, potássio, cloro, magnésio e cálcio no limbo foliar, pseudocaule e raiz/rizoma. A adição de NaCl à solução de cultivo, provocou, de modo geral, redução no crescimento expresso pela altura, formação de novas folhas, área foliar, diâmetro do pseudocaule e produção de matéria fresca e seca, provavelmente devido a fatores como: o efeito tóxico dos íons que foram absorvidos; o baixo potencial osmótico e hídrico das células; bem como a utilização de energia metabólica no processo de ajustamento osmótico. Na avaliação química, foi possívelobservar que a concentração dos íons foi preferencialmente no tecido radicular, reafirmando tratar-se de uma cultura moderadamente tolerante a salinidade. Os íonssódio e cloro aumentaram significativamente frente ao incremento salino nas diferentes partes da planta, enquanto o potássio sofreu redução no limbo foliar e no pseudocaule, possivelmente por estar associado a competição com o íon sódio levando a conclusão de que o acúmulo diferencial de íons potencialmente tóxicos (sódio e cloro) e a manutenção do potássio, contribuem para a tolerância à salinidade em bananeira. A partir da análise fisiológica e por meio da sintomatologia de toxidez provocada pelo NaCl, foi possível observar que os efeitos foram menos intensos nos genótipos Birmânia e Khai Nai On, do que no Sowmuk, indicando possíveis plantas a serem utilizadas nos programas de melhoramento da cultura como tolerantes e sensível, respectivamente. Sete genótipos foram selecionados para caracterização por meio de marcadores moleculares RAPD, buscando-se relacionar as respostas fisiológicas ao estresse salino com a formação de grupos.Foram testados 16 primers randômicos. Os resultados moleculares mostram uma ampla variabilidade genética entre os sete genótipos estudados. A formação dos agrupamentos, em parte correspondeu aos dados obtidos na avaliação fisiológica, mantendo em um mesmo grupo os genótipos Birmânia e Khai Nai On. Estes genótipos que apresentaram maior tolerância ao estresse salino, quando comparados com a mais sensível ao sal (Showmuk), mostraram-se distantes geneticamente, o que vem a demonstrar a possibilidade de utilização deste marcador molecular no estudo da diversidade genética para esta espécie. Para o estudo do genoma funcional, ou transcriptoma, o presente trabalho objetivou a detecção das possíveis alterações no padrão de genes expressos nos três genótipos diplóides (AA) de bananeira, Khai Nai On, Birmânia e Sowmuk, com respostascontrastantes quando na ausência e presença de alta concentração salina. A técnica de Differential Display PCR – ddPCR foi utilizada para identificar e comparar regiões de bandas de fragmentos de cDNA em gel de agarose. Um total de 43 fragmentosde cDNA diferencialmente expressos foram gerados a partir da combinação de quatro primers âncoras e seis primers aleatórios. Dentre os transcritos, 30 foram expressos unicamente pelos genótipos Birmânia e Kha Nai On, e 13 apenas pelo genótipo Sowmuk. As regiões de bandas com maior consistência de formação, encontraram-se entre 4000 pb e 150 pb. Pelos resultados deste trabalho, foi possível identificar alguns fragmentos potencialmente envolvidos em respostas à condição de salinidade em bananeira. O isolamento, purificação e sequenciamento destes –Expressed sequence tags - ESTs poderá auxiliar no desenvolvimento de novos cultivares de bananeira, mais adaptados ao estresse salino, além de enriquecer a base de dados de bancos públicos de seqüências de genomas funcionais.