Chemical composition of particles and rain water at three sites in Turkey were extensively compared to determine if there is a relationship between aerosol and rain composition. If such relationship exists, it can allow one to construct rain water composition using aerosol data. This is important because, rain composition data is scarce as sampling and analysis of very low concentrations of elements and ions in rain water is more difficult compared to sampling and analysis of atmospheric aerosol. Results showed that aerosol composition can be closely reflected in composition of rain water if below cloud processes dominate over the incloud processes. This is clearly observed for crustal elements in all stations and for most of the elements in urban Ankara station. However, in rural stations there were differences in rain and aerosol that is attributed to significant contribution from in cloud processes. Seasonal patterns and enrichment factors observed in aerosol composition showed general agreement with corresponding temporal variations observed in rain water concentrations of elements, but short term variations became visible only if data is averaged over a long period of time. These observations suggest that certain features of rain water composition can be constructed from if concentration data is available for aerosols. However it should be noted that there are also significant differences between stations and between elements or element groups, indicating that composition of rain water constructed from aerosol data can only be a crude one. Similarities between rain and aerosol compositions is more pronounced in urban Ankara station compared to rural stations used in this study. Factor analysis performed to aerosol and rain water data sets showed that source types affecting chemical composition of rain and particles are generally the same, bur contribution of each source type to rain and aerosol composition shows differences. Similarly, the source regions, defined by potential source contribution function, affecting aerosol and rain compositions are not identical. In Antalya station Source regions affecting chemical composition of rain water are more local compared to source regions affecting composition of aerosol. Same difference is not observed in Amasra station. Scavenging ratios is found to be a suitable tool to construct rain water composition using aerosol data. Scavenging ratios calculated using paired daily data are more variable both between stations and within a station. Long-term averaged data was found to be more reliable for calculating SRs of elements and ions at all stations.

A atividade antioxidante (AOX) de vinhos é decorrente, dentre outros fatores, da presença de substâncias fenólicas, como as antocianinas que, além de contribuírem para a formação da cor, devido a sua capacidade redutora, são capazes de neutralizar moléculas de radicais-livres. No presente trabalho, 92 amostras de vinhos tintos da safra 2008/2009, provenientes de diversas regiões do país, agrupadas de acordo com a sua similaridade (UF e fisiografia), foram analisados quanto à cor, através de parâmetros de luz, saturação e tonalidade; à concentração de antocianinas totais (por espectrofotometria diferencial e por CLAE); à caracterização dos pigmentos (por CLAE); à concentração de polifenóis totais (IPT) (pelo método de Folin Ciocalteau’s); e à atividade antioxidante (por DPPH+), sendo que as duas últimas características foram avaliadas sob a forma de evolução temporal. Os resultados mostram que, em relação ao perfil evolutivo, pelo menos um dos grupos difere (p<0,05) nos tempos. A região Vale do Rio São Francisco (VSF) exibiu, tanto os mais elevados valores de IPT em todos os tempos de análise [(tzero=4.516; t25=3.516; t35=2.475; t45=2.027; t55=1.598) mg.L-1 GAE], quanto a mais alta AOX, nos quatro primeiros dos cinco momentos avaliados. A região Oeste do Paraná (OPR) apresentou os mais baixos resultados para ambos os parâmetros considerados em todos os tempos medidos, sendo que os valores de IPT corresponderam a 47, 52, 54, 58 e 63% e os valores de AOX a 49, 55, 57, 61 e 79% dos valores encontrados para VSF. No decorrer das 55 semanas avaliadas, as diferenças entre os grupos tende a diminuir. Em relação aos pigmentos, 12 padrões comerciais permitiram comparar os vinhos no que diz respeito as presença e a quantificação destes compostos. À exceção de dois, todos os vinhos analisados por CLAE confirmaram a malvidina-3-monoglicosídeo (Mv-3G), como o composto antociânico predominante. O Vale dos Vinhedos (Vvi) apresentou os maiores conteúdos, tanto do pigmento majoritário da uva (Mv-3G – 38,66 μ.L-1), quanto da cianidina-3-monoglicosídeo (Cn- 3G – 0,914 μ.L-1), composto antociânico mais relatado em alimentos. Correlações fortes e muito fortes foram observadas entre IPT e AOX e fortes entre antocianinas totais (expressas em Mv-3G por espectrofotometria diferencial) e Mv-3G (quantificada por CLAE). ANOVA mostrou que, em CLAE, não houve diferenças (p<0,1) entre as regiões, indicando que variações internas nos grupos, sobressaíram-se às evidenciadas pelas regiões, não sendo possível caracterizá-las conforme o tipo nem a concentração de antocianinas. / The antioxidant capacity (AOX) of wines is due, among other factors the phenolic substances, such as anthocyanins that, beyond to color contribution, present scavenging properties, having effect on radical oxygen species (ROS). In this study, 92 samples of 2008/2009 vintage Brazilian red wines, from dissimilar production areas, were grouped according to similarities (Federal State and physiographic attributes) and analyzed in terms of color, through light, saturation and hue parameters; in terms of total anthocyanin concentration (by pH-differential spectrophotometric methods and high performance liquid chromatography (HPLC)); in terms of pigment characterization (HPLC); in terms of total polyphenols concentration (IPT) (Folin Ciocalteau’s method); and in terms of its scavenging properties (DPPH+), being the last two attributes analyzed over time evolution profile. The results showed that for the evolution profile, at least one of the groups differed (p<0,05) in the evaluated times. The “Vale do Rio São Francisco” (VSF) region exhibited not only the most elevated values for IPT in all analyzed sampling [(tzero=4,516; t25=3,516; t35=2,475; t45=2,027; t55=1,598) mg.L-1 GAE], as the most AOX in the first four from the five evaluated moments. The “Oeste do Paraná” (OPR) presented the lowest results for both IPT and AOX parameters, in all measuring times, and the IPT values corresponded to 47, 52, 54, 58 e 63%, while the AOX values to 49, 55, 57, 61 e 79% from values found for VSF. Over the 55 weeks, the differences among groups tended to diminish. Considering the pigments, 12 commercial standards allowed to compare wines based on presence and concentration of these compounds. Except for two samples, all the HPLC-analyzed wines confirmed the malvidin-3-monoglucoside, as the anthocyanin most abounding in wines. The VVi exhibited the highest levels, even for the grape major pigment (Mv- 3G – 38.66 μ.L-1), as for cianidin-3-monoglucoside (Cn-3G – 0.914 μ.L-1), the most reported anthocyanin in food. Strong and very strong correlations were found among IPT and AOX, while total anthocyanins (in Mv-3G base, by pH-differential analysis) and Mv-3G concentration (by HPLC) exhibited strong linear associations. ANOVA showed that, in terms of chromatographic analysis, no differences (p<0,1) among regions were found, indicating that inside-groups variations were high enough to not allow the characterization according to qualitative and quantitative anthocyanin profile.

A precipitação atmosférica é considerada um importante processo de remoção de poluentes da atmosfera. A caracterização química desta matriz ambiental pode indicar a presença de espécies inorgânicas proveniente de fontes naturais e antrópicas de uma determinada região. O presente trabalho foi realizado em três locais da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no Sul do Brasil: Porto Alegre, Canoas e Sapucaia do Sul. Onde o crescimento das atividades urbano-industriais tem provocado um significativo aumento das emissões de poluentes para a atmosfera. A análise da caracterização química da precipitação úmida foi determinada por diferentes técnicas quantitativas: íons maiores por cromatografia iônica, elementos metálicos (Espectrometria de Emissão por Plasma - ICP/AES), razões isotópicas de Pb, Difratometria de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com sistema EDS (Energy Dispersive Sistem). Além disso, foi realizado também um biomonitoramento com a espécie Lolium multiflorum Lam. Gramineae, somente para 2007, a fim de relacionar estes resultados com os dados dos parâmetros químicos da precipitação úmida da região estudada. Nesta parte do presente estudo foi selecionado um local controle, em Porto Alegre. Os resultados da integração dos dados do biomonitoramento com os dados de precipitação úmida mostraram que os íons Cl-, Na+, SO4 2-, NH4 + e Ca2+ apresentaram as maiores taxas de deposição, o que representou um elevado fator de enriquecimento para os íons Ca2+, K+ e SO4 2-. Os elementos metálicos Zn, Fe e Mn apresentam as maiores taxas de deposição na maioria dos meses estudados. Os parâmetros que avaliaram o biomonitoramento, atividade da enzima nitrato redutase, teor de enxofre e acúmulo de metais na área foliar da espécie Lolium multiflorum, mostraram-se mais significativos nas estações de amostragens Sapucaia e Canoas. A análise de cluster foi aplicada para integrar os resultados do biomonitoramento e da precipitação úmida, indicando a formação de dois agrupamentos distintos: Cluster 1 identificou os meses menos chuvosos e locais de exposição que não apresentaram valores elevados das variáveis analisadas, tanto no biomonitoramento como na precipitação úmida, incluindo a estação Porto Alegre/Controle. Entretanto, o cluster 2 caracterizou-se pela correlação entre os meses que mostraram as maiores taxas de pluviometria, o maior acúmulo de elementos metálicos e o mais elevado teor de enxofre na espécie de L. multiflorum, e as maiores taxas de deposição de elementos metálicos e íons maiores nas amostras de precipitação úmida da região estudada. A precipitação atmosférica de uma determinada região pode indicar alterações em bioindicadores acumulativos, principalmente para elementos metálicos, como a espécie L. multiflorum. Os resultados da composição química da precipitação úmida dos locais estudados, durante o período de 2005 a 2007, apresentaram como íons predominantes NH4 +, SO4 2- e Ca2+. O pH apresentou um valor médio de 5,97 +/- 0,5. Foram identificadas origens naturais e antrópicas na região estudada, através da aplicação de análises estatísticas multivariadas. Observam-se como fontes naturais aerossóis marinhos (Na+, Cl- e Mg2+) e partículas da crosta terrestre (Ca2+ e Mn). E a origem antrópica foi identificada pela presença de NO3 -, SO4 2-, NH4 +, Fe, Cu e Ni, e em menor proporção H+ e F- , proveniente de atividades industriais como refino de petróleo, siderurgia, fertilizantes, termoelétricas e também emissões veiculares. O predomínio da contribuição antrópica proveniente de emissões veiculares e de atividades siderúrgicas, presentes na região estudada, pode ser identificado pelas assinaturas isotópicas de 208Pb/207Pb e 206Pb/207Pb analisadas na precipitação úmida e material particulado suspenso da RMPA. Outra parte importante do presente trabalho foi à aplicação de modelos numéricos no estudo dos processos de remoção de SO4 2- que podem ocorrer dentro e abaixo da nuvem na região estudada. Foram aplicados dois modelos, o BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) para simular a estrutura vertical das nuvens e o modelo de remoção B. V. 2 (Below-Cloud Beheng, versão 2) para calcular as concentrações de SO2 e SO4 2- que podem ocorrer na remoção úmida dentro (rainout) e abaixo da nuvem (washout). As concentrações de SO4 2- medidas experimentalmente na precipitação úmida e a concentração de SO2 no ar foram utilizadas como dados na modelagem. Os resultados modelados para a remoção de SO4 2- demostraram uma boa concordância (r=0,73) com os valores observados experimentalmente na precipitação úmida dos locais estudados. E também foi observada uma predominância dos processos de remoção que ocorrem dentro da nuvem como sendo os responsáveis por cerca de 70 a 90% da concentração de SO4 2- encontrada na água de chuva, sendo corroborados por dados encontrados na literatura. / The atmospheric precipitation is considered one of the most important scavenging processes of pollutants from the atmosphere. The chemical characterization of this environmental matrix may indicate the presence of inorganic species from natural and anthropogenic sources in a determined region. This study was conducted in three cities in the Metropolitan Area of Porto Alegre (MAPA), in southern Brazil: Porto Alegre, Canoas and Sapucaia do Sul. The growth of urban-industrial activities in this region has caused a significant increase in emissions of pollutants to the atmosphere. The analysis of the chemical characterization of wet precipitation was determined by different quantitative techniques: major ions by ion chromatography, metallic elements (by Inductively Coupled Plasma - ICP/AES), Pb stable isotope ratio, X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM), with EDS (Energy Dispersive System). Moreover, a biomonitoring with Lolium multiflorum Lam Gramineae species has been realized for 2007 in order to relate these results to data from chemical parameters of wet precipitation in the region studied. For this part of the study a control site was selected in Porto Alegre. The results of the integration of data from biomonitoring with wet precipitation data showed that the ions Cl-, Na+, SO4 2-, NH4 + and Ca2+ had the highest rates of deposition, which represented a high enrichment factor for the ions Ca2+, K+ and SO4 2-. The metallic elements Zn, Fe and Mn have the highest rates of deposition in most of the months studied. The parameters evaluating the biomonitoring, activity of the enzyme nitrate reductase, sulfur and accumulation of metals in leaf samplers of L. multiflorum, were more significant in the sampling stations Sapucaia and Canoas. The cluster analysis was applied to integrate the results of biomonitoring and wet precipitation, indicating the formation of two distinct groups: Cluster 1 identified the less rainy months and sites of exposure that did not show high values of variables, both in biomonitoring and in wet precipitation, including the station Porto Alegre/Control. However, the cluster 2 was characterized by the correlation between the months that showed the highest rates of rainfall, the largest accumulation of metallic elements and high sulfur content in the species of L. multiflorum, and higher deposition rates of metallic elements and major ions in samples of wet precipitation in the region studied. It was shown that the atmospheric precipitation in a region may indicate changes in accumulative bioindicators, especially for metallic elements, such as species L. multiflorum. The results of the chemical composition of wet precipitation at the studied sites during the period 2005 to 2007 presented as predominant ions NH4 +, SO4 2- and Ca 2+. The pH presented an average of 5.97 ± 0.5. Natural and anthropogenic sources in the studied region were identified by the application of multivariate statistical analysis. As natural sources from marine aerosols observes Na+, Cl- and Mg2+ as well as Ca2+ and Mn for soil of origin respectively. The anthropogenic sources were identified by the presence of NO3 -,SO4 2-, NH4 +, Fe, Cu and Ni and to a lesser extent H+ and F-, from industrial activities as oil refinery, steel production, fertilizers, coal-fired power plants and vehicular emissions. The dominance of the anthropogenic emissions from vehicles and industrial activities, present in the studied region, can be identified by the isotopic signatures of 208Pb/207Pb and 206Pb/207Pb analyzed in wet precipitation and suspended particulate material of the MAPA. Another essential part of this work is characterized by the application of numerical models in the study the scavenging processes of SO4 2- that can occur in-cloud and below-cloud in the region studied. Two models were applied: The BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) to simulate cloud vertical structure and model B. V. 2 (Below-Cloud Beheng, version 2) to calculate the concentrations of SO2 and SO4 2- that occur in-cloud and below-cloud in the event of rainfall. The experimentally observed concentrations of SO4 2- in wet precipitation and concentration of SO2 in the air were used as modeling data. The modeled results for the removal of SO4 2- showed a good correlation (r = 0.73) with the experimentally observed values of wet precipitation in the studied sites. There was also a predominance of in-cloud scavenging processes responsible for about 70 to 90% of the concentration of sulfate in rainwater, corroborating data in the literature.

A precipitação atmosférica é considerada um importante processo de remoção de poluentes da atmosfera. A caracterização química desta matriz ambiental pode indicar a presença de espécies inorgânicas proveniente de fontes naturais e antrópicas de uma determinada região. O presente trabalho foi realizado em três locais da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no Sul do Brasil: Porto Alegre, Canoas e Sapucaia do Sul. Onde o crescimento das atividades urbano-industriais tem provocado um significativo aumento das emissões de poluentes para a atmosfera. A análise da caracterização química da precipitação úmida foi determinada por diferentes técnicas quantitativas: íons maiores por cromatografia iônica, elementos metálicos (Espectrometria de Emissão por Plasma - ICP/AES), razões isotópicas de Pb, Difratometria de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com sistema EDS (Energy Dispersive Sistem). Além disso, foi realizado também um biomonitoramento com a espécie Lolium multiflorum Lam. Gramineae, somente para 2007, a fim de relacionar estes resultados com os dados dos parâmetros químicos da precipitação úmida da região estudada. Nesta parte do presente estudo foi selecionado um local controle, em Porto Alegre. Os resultados da integração dos dados do biomonitoramento com os dados de precipitação úmida mostraram que os íons Cl-, Na+, SO4 2-, NH4 + e Ca2+ apresentaram as maiores taxas de deposição, o que representou um elevado fator de enriquecimento para os íons Ca2+, K+ e SO4 2-. Os elementos metálicos Zn, Fe e Mn apresentam as maiores taxas de deposição na maioria dos meses estudados. Os parâmetros que avaliaram o biomonitoramento, atividade da enzima nitrato redutase, teor de enxofre e acúmulo de metais na área foliar da espécie Lolium multiflorum, mostraram-se mais significativos nas estações de amostragens Sapucaia e Canoas. A análise de cluster foi aplicada para integrar os resultados do biomonitoramento e da precipitação úmida, indicando a formação de dois agrupamentos distintos: Cluster 1 identificou os meses menos chuvosos e locais de exposição que não apresentaram valores elevados das variáveis analisadas, tanto no biomonitoramento como na precipitação úmida, incluindo a estação Porto Alegre/Controle. Entretanto, o cluster 2 caracterizou-se pela correlação entre os meses que mostraram as maiores taxas de pluviometria, o maior acúmulo de elementos metálicos e o mais elevado teor de enxofre na espécie de L. multiflorum, e as maiores taxas de deposição de elementos metálicos e íons maiores nas amostras de precipitação úmida da região estudada. A precipitação atmosférica de uma determinada região pode indicar alterações em bioindicadores acumulativos, principalmente para elementos metálicos, como a espécie L. multiflorum. Os resultados da composição química da precipitação úmida dos locais estudados, durante o período de 2005 a 2007, apresentaram como íons predominantes NH4 +, SO4 2- e Ca2+. O pH apresentou um valor médio de 5,97 +/- 0,5. Foram identificadas origens naturais e antrópicas na região estudada, através da aplicação de análises estatísticas multivariadas. Observam-se como fontes naturais aerossóis marinhos (Na+, Cl- e Mg2+) e partículas da crosta terrestre (Ca2+ e Mn). E a origem antrópica foi identificada pela presença de NO3 -, SO4 2-, NH4 +, Fe, Cu e Ni, e em menor proporção H+ e F- , proveniente de atividades industriais como refino de petróleo, siderurgia, fertilizantes, termoelétricas e também emissões veiculares. O predomínio da contribuição antrópica proveniente de emissões veiculares e de atividades siderúrgicas, presentes na região estudada, pode ser identificado pelas assinaturas isotópicas de 208Pb/207Pb e 206Pb/207Pb analisadas na precipitação úmida e material particulado suspenso da RMPA. Outra parte importante do presente trabalho foi à aplicação de modelos numéricos no estudo dos processos de remoção de SO4 2- que podem ocorrer dentro e abaixo da nuvem na região estudada. Foram aplicados dois modelos, o BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) para simular a estrutura vertical das nuvens e o modelo de remoção B. V. 2 (Below-Cloud Beheng, versão 2) para calcular as concentrações de SO2 e SO4 2- que podem ocorrer na remoção úmida dentro (rainout) e abaixo da nuvem (washout). As concentrações de SO4 2- medidas experimentalmente na precipitação úmida e a concentração de SO2 no ar foram utilizadas como dados na modelagem. Os resultados modelados para a remoção de SO4 2- demostraram uma boa concordância (r=0,73) com os valores observados experimentalmente na precipitação úmida dos locais estudados. E também foi observada uma predominância dos processos de remoção que ocorrem dentro da nuvem como sendo os responsáveis por cerca de 70 a 90% da concentração de SO4 2- encontrada na água de chuva, sendo corroborados por dados encontrados na literatura. / The atmospheric precipitation is considered one of the most important scavenging processes of pollutants from the atmosphere. The chemical characterization of this environmental matrix may indicate the presence of inorganic species from natural and anthropogenic sources in a determined region. This study was conducted in three cities in the Metropolitan Area of Porto Alegre (MAPA), in southern Brazil: Porto Alegre, Canoas and Sapucaia do Sul. The growth of urban-industrial activities in this region has caused a significant increase in emissions of pollutants to the atmosphere. The analysis of the chemical characterization of wet precipitation was determined by different quantitative techniques: major ions by ion chromatography, metallic elements (by Inductively Coupled Plasma - ICP/AES), Pb stable isotope ratio, X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM), with EDS (Energy Dispersive System). Moreover, a biomonitoring with Lolium multiflorum Lam Gramineae species has been realized for 2007 in order to relate these results to data from chemical parameters of wet precipitation in the region studied. For this part of the study a control site was selected in Porto Alegre. The results of the integration of data from biomonitoring with wet precipitation data showed that the ions Cl-, Na+, SO4 2-, NH4 + and Ca2+ had the highest rates of deposition, which represented a high enrichment factor for the ions Ca2+, K+ and SO4 2-. The metallic elements Zn, Fe and Mn have the highest rates of deposition in most of the months studied. The parameters evaluating the biomonitoring, activity of the enzyme nitrate reductase, sulfur and accumulation of metals in leaf samplers of L. multiflorum, were more significant in the sampling stations Sapucaia and Canoas. The cluster analysis was applied to integrate the results of biomonitoring and wet precipitation, indicating the formation of two distinct groups: Cluster 1 identified the less rainy months and sites of exposure that did not show high values of variables, both in biomonitoring and in wet precipitation, including the station Porto Alegre/Control. However, the cluster 2 was characterized by the correlation between the months that showed the highest rates of rainfall, the largest accumulation of metallic elements and high sulfur content in the species of L. multiflorum, and higher deposition rates of metallic elements and major ions in samples of wet precipitation in the region studied. It was shown that the atmospheric precipitation in a region may indicate changes in accumulative bioindicators, especially for metallic elements, such as species L. multiflorum. The results of the chemical composition of wet precipitation at the studied sites during the period 2005 to 2007 presented as predominant ions NH4 +, SO4 2- and Ca 2+. The pH presented an average of 5.97 ± 0.5. Natural and anthropogenic sources in the studied region were identified by the application of multivariate statistical analysis. As natural sources from marine aerosols observes Na+, Cl- and Mg2+ as well as Ca2+ and Mn for soil of origin respectively. The anthropogenic sources were identified by the presence of NO3 -,SO4 2-, NH4 +, Fe, Cu and Ni and to a lesser extent H+ and F-, from industrial activities as oil refinery, steel production, fertilizers, coal-fired power plants and vehicular emissions. The dominance of the anthropogenic emissions from vehicles and industrial activities, present in the studied region, can be identified by the isotopic signatures of 208Pb/207Pb and 206Pb/207Pb analyzed in wet precipitation and suspended particulate material of the MAPA. Another essential part of this work is characterized by the application of numerical models in the study the scavenging processes of SO4 2- that can occur in-cloud and below-cloud in the region studied. Two models were applied: The BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) to simulate cloud vertical structure and model B. V. 2 (Below-Cloud Beheng, version 2) to calculate the concentrations of SO2 and SO4 2- that occur in-cloud and below-cloud in the event of rainfall. The experimentally observed concentrations of SO4 2- in wet precipitation and concentration of SO2 in the air were used as modeling data. The modeled results for the removal of SO4 2- showed a good correlation (r = 0.73) with the experimentally observed values of wet precipitation in the studied sites. There was also a predominance of in-cloud scavenging processes responsible for about 70 to 90% of the concentration of sulfate in rainwater, corroborating data in the literature.

Submitted by MARÍLIA GABRIELA DE SANTANA COSTA null (mariliagabrielasc@hotmail.com) on 2017-06-01T19:21:17Z No. of bitstreams: 1 TESE_MARILIA_GABRIELA_SANTANA_COSTA.pdf: 4170522 bytes, checksum: 8ff9e42b797cdb58ebfce7e345bfe167 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-02T13:34:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 costa_mgs_dr_jabo.pdf: 4170522 bytes, checksum: 8ff9e42b797cdb58ebfce7e345bfe167 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T13:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 costa_mgs_dr_jabo.pdf: 4170522 bytes, checksum: 8ff9e42b797cdb58ebfce7e345bfe167 (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A indústria de papel e celulose brasileira ocupa uma posição de destaque no mercado mundial. O Eucalyptus grandis é a espécie mais plantada pelo setor florestal e a principal fonte de matéria-prima para a indústria de papel e celulose. Contudo, seu crescimento em regiões de baixa temperatura é limitado. Contrariamente, a espécie Eucalyptus globulus apresenta melhor crescimento em baixas temperaturas, tornando-se cada vez mais interessante para a indústria nacional de papel e celulose. Tendo em vista que a temperatura é um modulador chave no metabolismo das plantas, uma análise global do proteoma foi realizada em plântulas cultivadas em temperaturas controladas, visando a identificação de proteínas diferencialmente reguladas entre as espécies e entre as diferentes condições de cultivo, detecção de vias metabólicas estimuladas pela temperatura e detecção de alterações no metabolismo antioxidante e de lignificação. A estratégia adotada permitiu a identificação de 3.111 proteínas caulinares, representando aproximadamente 9% do proteoma predito para a espécie modelo E. grandis. O perfil de expressão gênica, em termos de número de proteínas identificadas, corroborou com o padrão de densidade gênica para os cromossomos de Eucalyptus. Foram identificadas proteínas envolvidas em diversas vias metabólicas, com destaque para as vias relacionadas com o metabolismo energético, de aminoácidos e nucleotídeos, de lipídeos e carboidratos. Com relação às proteínas diferencialmente reguladas, 16 proteínas apresentaram alteração em sua abundância somente em E. grandis, 38 somente em E. globulus e 12 apresentaram alterações em ambas as espécies. Além disso, um total de 103 proteínas antioxidantes foram detectadas nos caules de ambas as espécies. O perfil de regulação frente ao estímulo térmico, revelou que as alterações nas proteínas antioxidantes são mais proeminentes quando as mudas de Eucalyptus foram expostas a altas temperaturas. Com relação à biossíntese de lignina, a nossa abordagem proteômica resultou na identificação de 27 das principais enzimas envolvidas neste metabolismo, corroborando com as predições de genes e o “toolbox” de lignificação proposto. A análise quantitativa revelou diferenças na abundância de isoformas específicas dependendo do estímulo térmico em que as plantas foram expostas; contudo, o tratamento a alta temperatura foi aquele que induziu mais diferenças entre os proteomas relacionados com a lignificação de E. globulus e de E. grandis. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que o estímulo térmico promove alterações importantes no proteoma caulinar jovem de Eucalyptus, evidenciando aumento na atividade antioxidante em plantas expostas ao calor e expressão diferencial mais proeminente em plantas submetida ao frio. / The Brazilian pulp and paper industry occupies a prominent position in the world market. The Eucalyptus grandis is the most used species in the forest sector and the main source of raw material for Brazilian industry. However, its growth in low temperature regions is limited. In contrast, the Eucalyptus globulus species shows a better growth at low temperatures, for whom interest has increased within the national pulp and paper industry. Since temperature is a key modulator in plant metabolism, a global proteome analysis was performed on seedlings grown at controlled temperatures, aimed at the identification of differentially regulated proteins between the species and between the different culture conditions, detection of metabolic pathways stimulated by temperature and detection of alterations in antioxidant metabolism and lignification. The strategy used here allowed the identification of 3,111 stem proteins, representing approximately 9% of the predicted proteome of the E. grandis model species. The gene expression profile, in terms of the number of proteins identified, corroborated with the gene density pattern for the Eucalyptus chromosomes. Proteins involved in several metabolic pathways have been identified, especially the pathways related to energy metabolism, and metabolism of amino acids, nucleotides, lipids and carbohydrates. Regarding the differentially regulated proteins, 16 proteins showed alterations in their abundance only in E. grandis, 38 only in E. globulus and 12 presented alterations in both species. In addition, a total of 103 antioxidant proteins were detected in the stems of both species. The regulation profile upon thermal stimulus revealed that changes in antioxidant proteins are more prominent when Eucalyptus seedlings were exposed to high temperatures. Regarding the biosynthesis of lignin, our proteomic approach resulted in the identification of 27 of the main enzymes involved in this metabolism, corroborating with the gene predictions and the proposed lignin toolbox. Quantitative analysis revealed differences in the abundance of specific isoforms depending on the thermal stimulus to which the plants were exposed; however, the high temperature treatment was the one that induced more differences between the proteomes related to the lignification of E. globulus and E. grandis. The results demonstrate that thermal stimuli cause important alterations in the Eucalyptus stem proteome, evidenced by the increase in the antioxidant activity in plants exposed to heat and the most prominent differential expression in plants submitted to cold environments.

A atividade antioxidante (AOX) de vinhos é decorrente, dentre outros fatores, da presença de substâncias fenólicas, como as antocianinas que, além de contribuírem para a formação da cor, devido a sua capacidade redutora, são capazes de neutralizar moléculas de radicais-livres. No presente trabalho, 92 amostras de vinhos tintos da safra 2008/2009, provenientes de diversas regiões do país, agrupadas de acordo com a sua similaridade (UF e fisiografia), foram analisados quanto à cor, através de parâmetros de luz, saturação e tonalidade; à concentração de antocianinas totais (por espectrofotometria diferencial e por CLAE); à caracterização dos pigmentos (por CLAE); à concentração de polifenóis totais (IPT) (pelo método de Folin Ciocalteau’s); e à atividade antioxidante (por DPPH+), sendo que as duas últimas características foram avaliadas sob a forma de evolução temporal. Os resultados mostram que, em relação ao perfil evolutivo, pelo menos um dos grupos difere (p<0,05) nos tempos. A região Vale do Rio São Francisco (VSF) exibiu, tanto os mais elevados valores de IPT em todos os tempos de análise [(tzero=4.516; t25=3.516; t35=2.475; t45=2.027; t55=1.598) mg.L-1 GAE], quanto a mais alta AOX, nos quatro primeiros dos cinco momentos avaliados. A região Oeste do Paraná (OPR) apresentou os mais baixos resultados para ambos os parâmetros considerados em todos os tempos medidos, sendo que os valores de IPT corresponderam a 47, 52, 54, 58 e 63% e os valores de AOX a 49, 55, 57, 61 e 79% dos valores encontrados para VSF. No decorrer das 55 semanas avaliadas, as diferenças entre os grupos tende a diminuir. Em relação aos pigmentos, 12 padrões comerciais permitiram comparar os vinhos no que diz respeito as presença e a quantificação destes compostos. À exceção de dois, todos os vinhos analisados por CLAE confirmaram a malvidina-3-monoglicosídeo (Mv-3G), como o composto antociânico predominante. O Vale dos Vinhedos (Vvi) apresentou os maiores conteúdos, tanto do pigmento majoritário da uva (Mv-3G – 38,66 μ.L-1), quanto da cianidina-3-monoglicosídeo (Cn- 3G – 0,914 μ.L-1), composto antociânico mais relatado em alimentos. Correlações fortes e muito fortes foram observadas entre IPT e AOX e fortes entre antocianinas totais (expressas em Mv-3G por espectrofotometria diferencial) e Mv-3G (quantificada por CLAE). ANOVA mostrou que, em CLAE, não houve diferenças (p<0,1) entre as regiões, indicando que variações internas nos grupos, sobressaíram-se às evidenciadas pelas regiões, não sendo possível caracterizá-las conforme o tipo nem a concentração de antocianinas. / The antioxidant capacity (AOX) of wines is due, among other factors the phenolic substances, such as anthocyanins that, beyond to color contribution, present scavenging properties, having effect on radical oxygen species (ROS). In this study, 92 samples of 2008/2009 vintage Brazilian red wines, from dissimilar production areas, were grouped according to similarities (Federal State and physiographic attributes) and analyzed in terms of color, through light, saturation and hue parameters; in terms of total anthocyanin concentration (by pH-differential spectrophotometric methods and high performance liquid chromatography (HPLC)); in terms of pigment characterization (HPLC); in terms of total polyphenols concentration (IPT) (Folin Ciocalteau’s method); and in terms of its scavenging properties (DPPH+), being the last two attributes analyzed over time evolution profile. The results showed that for the evolution profile, at least one of the groups differed (p<0,05) in the evaluated times. The “Vale do Rio São Francisco” (VSF) region exhibited not only the most elevated values for IPT in all analyzed sampling [(tzero=4,516; t25=3,516; t35=2,475; t45=2,027; t55=1,598) mg.L-1 GAE], as the most AOX in the first four from the five evaluated moments. The “Oeste do Paraná” (OPR) presented the lowest results for both IPT and AOX parameters, in all measuring times, and the IPT values corresponded to 47, 52, 54, 58 e 63%, while the AOX values to 49, 55, 57, 61 e 79% from values found for VSF. Over the 55 weeks, the differences among groups tended to diminish. Considering the pigments, 12 commercial standards allowed to compare wines based on presence and concentration of these compounds. Except for two samples, all the HPLC-analyzed wines confirmed the malvidin-3-monoglucoside, as the anthocyanin most abounding in wines. The VVi exhibited the highest levels, even for the grape major pigment (Mv- 3G – 38.66 μ.L-1), as for cianidin-3-monoglucoside (Cn-3G – 0.914 μ.L-1), the most reported anthocyanin in food. Strong and very strong correlations were found among IPT and AOX, while total anthocyanins (in Mv-3G base, by pH-differential analysis) and Mv-3G concentration (by HPLC) exhibited strong linear associations. ANOVA showed that, in terms of chromatographic analysis, no differences (p<0,1) among regions were found, indicating that inside-groups variations were high enough to not allow the characterization according to qualitative and quantitative anthocyanin profile.

A conversão de vibração em energia elétrica tem sido investigada por diversos grupos de pesquisa na última década. A principal motivação é a prospecção de fontes alternativas de energia elétrica para sistemas eletroeletrônicos remotamente operados e com fontes limitadas de energia. Diferentes mecanismos de transdução são investigados na literatura para a coleta de energia, entretanto, o piezelétrico tem se destacado devido à densidade de energia que proporciona e também facilidade de uso. Uma alternativa promissora que começa a ser estudada por alguns grupos de pesquisas é a conversão de energia de oscilações aeroelásticas em energia elétrica. Apesar da natureza destrutiva da maioria dos fenômenos aeroelásticos, eles apresentam um grande potencial para o estudo de novos mecanismos e sistemas para coleta de energia. A conversão piezelétrica de energia a partir de oscilações aeroelásticas lineares tem sido investigada. Entretanto, a geração piezoaeroelástica de energia pode se tornar mais atrativa e prática se realizada a partir sistemas aeroelásticos não lineares. A conversão se daria a partir de oscilações persistentes e com amplitude limitada (oscilações em ciclo limite &#8211; LCO) ocorrendo em um amplo intervalo de velocidades de escoamento. Define-se o objetivo deste projeto como a investigação numérica da conversão piezelétrica de energia a partir de oscilações aeroelásticas não lineares. Um modelo por elementos finitos para placa plana com piezocerâmicas é desenvolvido, respeitando-se as hipóteses de uma placa de von Kàrmàn. O carregamento aerodinâmico não estacionário é determinado a partir do método de malha de dipolos e uma aproximação do domínio do tempo obtida a partir da formulação apresentada por Roger. Os resultados eletroaeroelásticos são apresentados para asas com diferentes razões de aspecto investigadas em uma ampla faixa de velocidades e considerando-se diversos valores de resistores no domínio elétrico. / The converting of vibration into usable electrical energy has been investigated by several researches groups in the last decade. The main motivation is the possibility of obtaining alternatives electrical energy sources to power electronic system remotely operated and with limited energy sources. Different transduction mechanism has been presented in the energy harvesting literature. However the piezoelectric has been gained more attention because not only of its power density but also its ease of use. A promissory alternative that is becoming studied is the converting of aeroelastic oscillation into electrical energy. Despite of the destructive nature of unstable aeroelastic phenomena (such as, flutter), they present a great potential to the study of innovative mechanism to harvest energy. Although the piezoelectric energy conversion using linear aeroelastic has been investigated in the literature, the use of non linear aeroelastic system can be more practical and attractive. The non linear aeorelastic harvesting occurs by persistent oscillation and with limited amplitudes (Limited Cycle Oscillation &#8211; LCO) and can be performed by considerable velocity interval greater than the linear flutter speed. The objective of this work is to investigate the energy harvesting by non linear aeroelastic oscillation. A finite element model of a thin plate (with piezoceramics) is developed), using the non linear hypothesis of von Karman. The unstable aerodynamic loading is obtained by a doublet-lattice method (DLM) and with its time domain conversion using the Roger approximation. The eletroaeroelastic results are presented for several wings with different aspect ratios, and with different resistance values in the electrical domain. The eletroaeroelastic results of the generator wing are investigated for several airspeed greater than its linear flutter speed.

A atividade antioxidante (AOX) de vinhos é decorrente, dentre outros fatores, da presença de substâncias fenólicas, como as antocianinas que, além de contribuírem para a formação da cor, devido a sua capacidade redutora, são capazes de neutralizar moléculas de radicais-livres. No presente trabalho, 92 amostras de vinhos tintos da safra 2008/2009, provenientes de diversas regiões do país, agrupadas de acordo com a sua similaridade (UF e fisiografia), foram analisados quanto à cor, através de parâmetros de luz, saturação e tonalidade; à concentração de antocianinas totais (por espectrofotometria diferencial e por CLAE); à caracterização dos pigmentos (por CLAE); à concentração de polifenóis totais (IPT) (pelo método de Folin Ciocalteau’s); e à atividade antioxidante (por DPPH+), sendo que as duas últimas características foram avaliadas sob a forma de evolução temporal. Os resultados mostram que, em relação ao perfil evolutivo, pelo menos um dos grupos difere (p<0,05) nos tempos. A região Vale do Rio São Francisco (VSF) exibiu, tanto os mais elevados valores de IPT em todos os tempos de análise [(tzero=4.516; t25=3.516; t35=2.475; t45=2.027; t55=1.598) mg.L-1 GAE], quanto a mais alta AOX, nos quatro primeiros dos cinco momentos avaliados. A região Oeste do Paraná (OPR) apresentou os mais baixos resultados para ambos os parâmetros considerados em todos os tempos medidos, sendo que os valores de IPT corresponderam a 47, 52, 54, 58 e 63% e os valores de AOX a 49, 55, 57, 61 e 79% dos valores encontrados para VSF. No decorrer das 55 semanas avaliadas, as diferenças entre os grupos tende a diminuir. Em relação aos pigmentos, 12 padrões comerciais permitiram comparar os vinhos no que diz respeito as presença e a quantificação destes compostos. À exceção de dois, todos os vinhos analisados por CLAE confirmaram a malvidina-3-monoglicosídeo (Mv-3G), como o composto antociânico predominante. O Vale dos Vinhedos (Vvi) apresentou os maiores conteúdos, tanto do pigmento majoritário da uva (Mv-3G – 38,66 μ.L-1), quanto da cianidina-3-monoglicosídeo (Cn- 3G – 0,914 μ.L-1), composto antociânico mais relatado em alimentos. Correlações fortes e muito fortes foram observadas entre IPT e AOX e fortes entre antocianinas totais (expressas em Mv-3G por espectrofotometria diferencial) e Mv-3G (quantificada por CLAE). ANOVA mostrou que, em CLAE, não houve diferenças (p<0,1) entre as regiões, indicando que variações internas nos grupos, sobressaíram-se às evidenciadas pelas regiões, não sendo possível caracterizá-las conforme o tipo nem a concentração de antocianinas. / The antioxidant capacity (AOX) of wines is due, among other factors the phenolic substances, such as anthocyanins that, beyond to color contribution, present scavenging properties, having effect on radical oxygen species (ROS). In this study, 92 samples of 2008/2009 vintage Brazilian red wines, from dissimilar production areas, were grouped according to similarities (Federal State and physiographic attributes) and analyzed in terms of color, through light, saturation and hue parameters; in terms of total anthocyanin concentration (by pH-differential spectrophotometric methods and high performance liquid chromatography (HPLC)); in terms of pigment characterization (HPLC); in terms of total polyphenols concentration (IPT) (Folin Ciocalteau’s method); and in terms of its scavenging properties (DPPH+), being the last two attributes analyzed over time evolution profile. The results showed that for the evolution profile, at least one of the groups differed (p<0,05) in the evaluated times. The “Vale do Rio São Francisco” (VSF) region exhibited not only the most elevated values for IPT in all analyzed sampling [(tzero=4,516; t25=3,516; t35=2,475; t45=2,027; t55=1,598) mg.L-1 GAE], as the most AOX in the first four from the five evaluated moments. The “Oeste do Paraná” (OPR) presented the lowest results for both IPT and AOX parameters, in all measuring times, and the IPT values corresponded to 47, 52, 54, 58 e 63%, while the AOX values to 49, 55, 57, 61 e 79% from values found for VSF. Over the 55 weeks, the differences among groups tended to diminish. Considering the pigments, 12 commercial standards allowed to compare wines based on presence and concentration of these compounds. Except for two samples, all the HPLC-analyzed wines confirmed the malvidin-3-monoglucoside, as the anthocyanin most abounding in wines. The VVi exhibited the highest levels, even for the grape major pigment (Mv- 3G – 38.66 μ.L-1), as for cianidin-3-monoglucoside (Cn-3G – 0.914 μ.L-1), the most reported anthocyanin in food. Strong and very strong correlations were found among IPT and AOX, while total anthocyanins (in Mv-3G base, by pH-differential analysis) and Mv-3G concentration (by HPLC) exhibited strong linear associations. ANOVA showed that, in terms of chromatographic analysis, no differences (p<0,1) among regions were found, indicating that inside-groups variations were high enough to not allow the characterization according to qualitative and quantitative anthocyanin profile.

A precipitação atmosférica é considerada um importante processo de remoção de poluentes da atmosfera. A caracterização química desta matriz ambiental pode indicar a presença de espécies inorgânicas proveniente de fontes naturais e antrópicas de uma determinada região. O presente trabalho foi realizado em três locais da Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no Sul do Brasil: Porto Alegre, Canoas e Sapucaia do Sul. Onde o crescimento das atividades urbano-industriais tem provocado um significativo aumento das emissões de poluentes para a atmosfera. A análise da caracterização química da precipitação úmida foi determinada por diferentes técnicas quantitativas: íons maiores por cromatografia iônica, elementos metálicos (Espectrometria de Emissão por Plasma - ICP/AES), razões isotópicas de Pb, Difratometria de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), com sistema EDS (Energy Dispersive Sistem). Além disso, foi realizado também um biomonitoramento com a espécie Lolium multiflorum Lam. Gramineae, somente para 2007, a fim de relacionar estes resultados com os dados dos parâmetros químicos da precipitação úmida da região estudada. Nesta parte do presente estudo foi selecionado um local controle, em Porto Alegre. Os resultados da integração dos dados do biomonitoramento com os dados de precipitação úmida mostraram que os íons Cl-, Na+, SO4 2-, NH4 + e Ca2+ apresentaram as maiores taxas de deposição, o que representou um elevado fator de enriquecimento para os íons Ca2+, K+ e SO4 2-. Os elementos metálicos Zn, Fe e Mn apresentam as maiores taxas de deposição na maioria dos meses estudados. Os parâmetros que avaliaram o biomonitoramento, atividade da enzima nitrato redutase, teor de enxofre e acúmulo de metais na área foliar da espécie Lolium multiflorum, mostraram-se mais significativos nas estações de amostragens Sapucaia e Canoas. A análise de cluster foi aplicada para integrar os resultados do biomonitoramento e da precipitação úmida, indicando a formação de dois agrupamentos distintos: Cluster 1 identificou os meses menos chuvosos e locais de exposição que não apresentaram valores elevados das variáveis analisadas, tanto no biomonitoramento como na precipitação úmida, incluindo a estação Porto Alegre/Controle. Entretanto, o cluster 2 caracterizou-se pela correlação entre os meses que mostraram as maiores taxas de pluviometria, o maior acúmulo de elementos metálicos e o mais elevado teor de enxofre na espécie de L. multiflorum, e as maiores taxas de deposição de elementos metálicos e íons maiores nas amostras de precipitação úmida da região estudada. A precipitação atmosférica de uma determinada região pode indicar alterações em bioindicadores acumulativos, principalmente para elementos metálicos, como a espécie L. multiflorum. Os resultados da composição química da precipitação úmida dos locais estudados, durante o período de 2005 a 2007, apresentaram como íons predominantes NH4 +, SO4 2- e Ca2+. O pH apresentou um valor médio de 5,97 +/- 0,5. Foram identificadas origens naturais e antrópicas na região estudada, através da aplicação de análises estatísticas multivariadas. Observam-se como fontes naturais aerossóis marinhos (Na+, Cl- e Mg2+) e partículas da crosta terrestre (Ca2+ e Mn). E a origem antrópica foi identificada pela presença de NO3 -, SO4 2-, NH4 +, Fe, Cu e Ni, e em menor proporção H+ e F- , proveniente de atividades industriais como refino de petróleo, siderurgia, fertilizantes, termoelétricas e também emissões veiculares. O predomínio da contribuição antrópica proveniente de emissões veiculares e de atividades siderúrgicas, presentes na região estudada, pode ser identificado pelas assinaturas isotópicas de 208Pb/207Pb e 206Pb/207Pb analisadas na precipitação úmida e material particulado suspenso da RMPA. Outra parte importante do presente trabalho foi à aplicação de modelos numéricos no estudo dos processos de remoção de SO4 2- que podem ocorrer dentro e abaixo da nuvem na região estudada. Foram aplicados dois modelos, o BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) para simular a estrutura vertical das nuvens e o modelo de remoção B. V. 2 (Below-Cloud Beheng, versão 2) para calcular as concentrações de SO2 e SO4 2- que podem ocorrer na remoção úmida dentro (rainout) e abaixo da nuvem (washout). As concentrações de SO4 2- medidas experimentalmente na precipitação úmida e a concentração de SO2 no ar foram utilizadas como dados na modelagem. Os resultados modelados para a remoção de SO4 2- demostraram uma boa concordância (r=0,73) com os valores observados experimentalmente na precipitação úmida dos locais estudados. E também foi observada uma predominância dos processos de remoção que ocorrem dentro da nuvem como sendo os responsáveis por cerca de 70 a 90% da concentração de SO4 2- encontrada na água de chuva, sendo corroborados por dados encontrados na literatura. / The atmospheric precipitation is considered one of the most important scavenging processes of pollutants from the atmosphere. The chemical characterization of this environmental matrix may indicate the presence of inorganic species from natural and anthropogenic sources in a determined region. This study was conducted in three cities in the Metropolitan Area of Porto Alegre (MAPA), in southern Brazil: Porto Alegre, Canoas and Sapucaia do Sul. The growth of urban-industrial activities in this region has caused a significant increase in emissions of pollutants to the atmosphere. The analysis of the chemical characterization of wet precipitation was determined by different quantitative techniques: major ions by ion chromatography, metallic elements (by Inductively Coupled Plasma - ICP/AES), Pb stable isotope ratio, X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM), with EDS (Energy Dispersive System). Moreover, a biomonitoring with Lolium multiflorum Lam Gramineae species has been realized for 2007 in order to relate these results to data from chemical parameters of wet precipitation in the region studied. For this part of the study a control site was selected in Porto Alegre. The results of the integration of data from biomonitoring with wet precipitation data showed that the ions Cl-, Na+, SO4 2-, NH4 + and Ca2+ had the highest rates of deposition, which represented a high enrichment factor for the ions Ca2+, K+ and SO4 2-. The metallic elements Zn, Fe and Mn have the highest rates of deposition in most of the months studied. The parameters evaluating the biomonitoring, activity of the enzyme nitrate reductase, sulfur and accumulation of metals in leaf samplers of L. multiflorum, were more significant in the sampling stations Sapucaia and Canoas. The cluster analysis was applied to integrate the results of biomonitoring and wet precipitation, indicating the formation of two distinct groups: Cluster 1 identified the less rainy months and sites of exposure that did not show high values of variables, both in biomonitoring and in wet precipitation, including the station Porto Alegre/Control. However, the cluster 2 was characterized by the correlation between the months that showed the highest rates of rainfall, the largest accumulation of metallic elements and high sulfur content in the species of L. multiflorum, and higher deposition rates of metallic elements and major ions in samples of wet precipitation in the region studied. It was shown that the atmospheric precipitation in a region may indicate changes in accumulative bioindicators, especially for metallic elements, such as species L. multiflorum. The results of the chemical composition of wet precipitation at the studied sites during the period 2005 to 2007 presented as predominant ions NH4 +, SO4 2- and Ca 2+. The pH presented an average of 5.97 ± 0.5. Natural and anthropogenic sources in the studied region were identified by the application of multivariate statistical analysis. As natural sources from marine aerosols observes Na+, Cl- and Mg2+ as well as Ca2+ and Mn for soil of origin respectively. The anthropogenic sources were identified by the presence of NO3 -,SO4 2-, NH4 +, Fe, Cu and Ni and to a lesser extent H+ and F-, from industrial activities as oil refinery, steel production, fertilizers, coal-fired power plants and vehicular emissions. The dominance of the anthropogenic emissions from vehicles and industrial activities, present in the studied region, can be identified by the isotopic signatures of 208Pb/207Pb and 206Pb/207Pb analyzed in wet precipitation and suspended particulate material of the MAPA. Another essential part of this work is characterized by the application of numerical models in the study the scavenging processes of SO4 2- that can occur in-cloud and below-cloud in the region studied. Two models were applied: The BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modeling System) to simulate cloud vertical structure and model B. V. 2 (Below-Cloud Beheng, version 2) to calculate the concentrations of SO2 and SO4 2- that occur in-cloud and below-cloud in the event of rainfall. The experimentally observed concentrations of SO4 2- in wet precipitation and concentration of SO2 in the air were used as modeling data. The modeled results for the removal of SO4 2- showed a good correlation (r = 0.73) with the experimentally observed values of wet precipitation in the studied sites. There was also a predominance of in-cloud scavenging processes responsible for about 70 to 90% of the concentration of sulfate in rainwater, corroborating data in the literature.

Abstract Rare and elusive species are difficult to study, because they are usually secretive, solitary, occur at low densities and have large home ranges. Wolverines (Gulo gulo) can both hunt and scavenge for food. In Fennoscandia, wolverines co-exist with either wild or semi-domesticated reindeer, which constitute their most important winter food. Approximately half of the 180–220 Finnish wolverines are found in northern Finland within the reindeer management area. However, the other half of the population is distributed in eastern and central Finland, and the ecology of wolverines especially in this area is poorly known. This research examined the habitat selection, diet and population genetics of wolverines in northern and eastern Finland. The results suggest that wolf presence is one of the most important variables influencing the habitat selection of wolverines. This finding supports the speculative idea that wolverines might benefit from being sympatric with wolves through increased scavenging opportunities. Furthermore, both the reproductive status of wolverines and the availability of different prey items were found to affect the wolverine diet. In northern Finland, semi-domesticated reindeer and mountain hare were the most frequently utilized prey species for breeding female wolverines. In eastern Finland, the most important food source for breeding females was moose carrion, whereas males and non-breeding females heavily utilized mountain hares. These results support the predictions of the optimal foraging theory, suggesting that wolverines opportunistically utilize the food source that is most energy-efficiently available. In areas with a low density of medium-sized ungulates, scavenging of wolf- and human-killed carrion plays an essential role in food acquisition by wolverines. According to the results of a population genetics investigation, two wolverine subpopulations exist in Finland: a northern and an eastern one. The overall genetic variability was found to be low, and signs of a recent population bottleneck were detected in both populations. It is likely that the wolverine populations in Finland would benefit from improved connectivity between them, but also with neighbouring populations in Scandinavia and north-eastern Russia. / Tiivistelmä Ahma (Gulo gulo) tunnetaan sekä haaskansyöjänä että keskikokoisia hirvieläimiä ja pienriistaa saalistavana petona. Fennoskandian alueella peuran kesy tai villi muoto on ahman merkittävin saalislaji. Noin puolet Suomen 180–220 ahmasta elää Pohjois-Suomessa poronhoitoalueella, ja loput Itä- ja Keski-Suomessa. Poronhoitoalueen ulkopuolella elävien ahmojen ekologiaa on tutkittu erityisen vähän. Väitöstyössäni tarkastelin ahman habitaatinvalintaa, ruokavaliota ja populaatiogenetiikkaa pääasiassa Pohjois- ja Itä-Suomen alueilla. Tutkimukseni tulokset osoittivat, että suden läheisyys oli yksi tärkeimmistä ahman habitaatinvalintaan vaikuttavista tekijöistä. Tämä havainto tukee hypoteesia, jonka mukaan ahma saattaisi hyötyä susien läheisyydestä suuremman haaskatiheyden ansiosta. Todennäköisesti ahmat elävät mielellään samoilla seuduilla susien kanssa, mutta kaihtavat läheistä kanssakäymistä välttääkseen killansisäisen saalistuksen. Tutkimusteni perusteella sekä ahman lisääntymistila että alueen saaliseläinten saatavuus vaikuttivat ahman ruokavalioon. Poro ja metsäjänis olivat lisääntyvien ahmanaaraiden tärkein ravintokohde Pohjois-Suomessa. Itä-Suomessa merkittävin lisääntyvien naaraiden ravintokohde oli hirvi, jota ahmat hyödyntävät lähinnä haaskojen muodossa, mutta urokset ja ei-lisääntyvät naaraat sen sijaan saalistivat eniten metsäjänistä. Ahmat siis näyttävät hyödyntävän opportunistisesti sitä ravintokohdetta, joka kullakin alueella on energiatehokkainta saavuttaa. Susien ja ihmisten jälkeensä jättämät haaskat ovat merkittävä ravintolähde ahmoille alueilla, joilla keskikokoisten hirvieläinten tiheydet ovat alhaisia. Ahman populaatiogeneettinen tutkimus osoitti, että Suomen ahmat ovat geneettisesti jakautuneet kahteen alapopulaatioon, pohjoiseen ja itäiseen. Ahmakannan geneettinen monimuotoisuus oli pientä, ja molemmissa alapopulaatiossa oli nähtävissä merkkejä äskettäisestä pullonkaulailmiöstä. Populaatioiden välisen geenivirran määrän tulisi olla nykyistä korkeampi, jotta ahmakannan elinvoimaisuuden voisi katsoa olevan turvattu tulevaisuudessa.