Le chauffage par micro-ondes (MO) est employé depuis plus de 20 ans dans nombreux laboratoires pour l’activation de réactions en synthèse chimique. Il existe un débat sur l’existence d’effets MO sur la vitesse des réactions puisque des augmentations des vitesses des réactions ont été parfois observées. Des caractéristiques du chauffage MO peuvent être intéressantes pour l’intensification des procédés mais cette technique a rarement fait l’objet de productions à grande échelle. Peu de méthodes d’extrapolation de ces applications ont été proposées et celles qui existent sont purement empiriques. Nous avons voulu établir une méthodologie d’extrapolation de réacteurs MO en nous servant d’observations expérimentales fiables. La méthodologie des travaux a d’abord consisté au choix d’une réaction cible pour nos études : l’estérification de l’acide acétique avec le pentanol catalysée par une résine acide d’échange ionique. Nous avons conçu et construit un réacteur agité avec application monomode des MO. Des études dans le pilote ont montré le comportement hydrodynamique parfaitement agité du réacteur, la reproductibilité et la haute efficacité du chauffage. De plus, aucun gradient de température dans le réacteur n’a été mis en évidence. Des tests chimiques sous MO en réacteur fermé et en continu, ainsi qu’en milieu peu polaire ont montré que l’application des MO n’a pas eu d’influence sur la cinétique de la réaction cible. Finalement, nous avons développé une procédure d’extrapolation de réacteurs micro-ondes de type cuve agitée, qui est basée sur l’absence d’effet MO sur la chimie et sur le contrôle des zones chaudes dans le réacteur / Microwave (MW) assisted organic synthesis has been employed in many laboratories since more than 20 years. There is a controversy concerning the effects of MW on the kinetics of reactions since some enhancement of reaction rates have been observed. While MW heating advantages could be of interest for processes intensification, this technique has rarely been employed for large-scale productions. Scaling-up methods are rare and the existed techniques are generally empirical. The aim of our project is to propose a methodology for the extrapolation of MW reactors, using experimental reliable observations. Our research strategy has enabled us the choice of the target reaction to be carried out under MW irradiation: the esterification of acetic acid with pentanol over an acidic cation-exchange resin. A stirred reactor with MW single mode application was designed and constructed. Studies on the pilot have showed the perfectly stirred hydrodynamic behaviour of the reactor, the stability and the high heating efficiency. Moreover, no thermal gradients in the reactor have been observed. Tests in the reactor operated in batch and continuous mode, as well as in weak polar media, showed that there is no influence of MW heating on the kinetics of the target reaction. Finally, a guideline for the scaling-up of MW reactors was developed, based on the absence of MW effects on the reaction kinetics and on the control of hot zones in the reactor

A atividade mineradora causa alterações na superfície, as quais influenciam a perda de água para atmosfera. Antes da instalação das cavas de mineração, há uma perda natural de água (evapotranspiração) da superfície. Com o aprofundamento da cava, essa área se torna uma lagoa, devido à surgência de água na cava proveniente do aquífero, e a evapotranspiração é alterada para evaporação. A quantificação da alteração no balanço hídrico devido às cavas é importante para se avaliar o impacto da mineração nos estoques hídricos subterrâneos e auxiliar no licenciamento e programas de recuperação de áreas degradadas pelas cavas. Este trabalho tem como objetivo quantificar experimentalmente as modificações nas variáveis do balanço hídrico; fornecer uma ferramenta de previsão das perdas evaporativas para o licenciamento ambiental em cavas de mineração e valorar economicamente o impacto dessa perda nas reservas hídricas subterrâneas. Para isso, foi utilizado um experimento composto por um lisímetro de drenagem com nível constante contendo solo argiloso (lis-arg) e outro arenoso (lis-aren), um tanque de evaporação com nível constante enterrado no solo (tenc), tanque de 20 m2 e o método de Penman-Monteith FAO-56. O monitoramento dos lisímetros foi feito durante 56 meses. Considerando períodos de quatro meses e fazendo a variação de armazenamento de água nos lisímetros igual a zero, conclui-se que a evapotranspiração da grama batatais nos lisímetros foi inferior a evaporação dos tanques e a evapotranspiração estimada pelo método padrão de Penman-Monteith FAO-56. A taxa de cobertura vegetal na área dos lisímetros que no inverno apresentava baixos índices, 50% da superfície evaporante, e a estimativa do saldo de radiação adotada pela FAO-56 que superestima o valor são as causas. A evapotranspiração do lisímetro com solo arenoso atinge uma relação unitária com a metodologia da FAO-56 quando se muda a forma de estimar o saldo de radiação, adotando este como 48% da irradiância solar global e apenas no período de novembro a fevereiro (exceto março a junho de 2015). A drenagem dos lisímetros com solo argiloso e com solo arenoso apresentaram valores semelhantes, e ambos foram em média 50% da precipitação. Para a fase de licenciamento ambiental de cavas de mineração a relação linear 0,9ND, sendo ND o número de dias após o surgimento da área alagada na cava, pode ser utilizado para prever a lamina de água perdida do armazenamento subterrâneo para a atmosfera. A relação citada foi obtida em uma superfície gramada com solo arenoso e outra de água livre num clima tropical úmido, com baixa deficiência hídrica no inverno, e com uma evapotranspiração média de 3,3 mm/dia. Durante o licenciamento ambiental essa metodologia pode prever impactos (perdas evaporativas) devido à instalação e aumento das cavas de mineração. Nos programas de recuperação de áreas degradadas o impacto nos recursos hídricos subterrâneos devido à mudança de superfície feito durante a atividade minerária pode ser quantificado com essa simples relação (0,9ND). O método requer apenas a medição da área convertida em superfície de água livre, para isto podem ser usadas imagens de satélite e a relação acima descrita. Aplicou-se o método nas cavas de mineração de areia na bacia hidrográfica do Paraíba do Sul e em Campo Grande – MS. O incremento de evaporação (0,9ND) aliado com o valor cobrado de R$ 0,02/m3 e a área alagada das cavas permitiram quantificar economicamente o valor do impacto. / The mining activity causes changes in the surface, which influence water loss to the atmosphere. Before installation of the pit mining, there is a natural water loss (evapotranspiration) of the surface. With the deepening of the pit, the area becomes a pond due to water upwelling in the pit from the aquifer, and evapotranspiration is changed to evaporation. The quantification of the change in water balance due to the pit is important to assess the impact of mining on groundwater reserves, and assist in licensing and degraded areas recovery programs for pits. This study aims: experimentally quantify the changes in the variables of the water balance; provide a predictive tool of evaporative losses for environmental licensing in mining pits and economically valuate the impact of that loss on groundwater reserves. For this, we used an experiment consisting of a drainage lysimeter with constant water table containing clay soil (lys-clay) and other sandy (lys-sand), an evaporation tank with constant water level buried in the ground, 20 m2 tank and the Penman-Monteith FAO-56. The monitoring of lysimeters was made for 56 months. Considering four-month periods and making the lysimeters water storage variation equal to zero, it is concluded that the evapotranspiration bahia grass in the lysimeters was less evaporation tanks and evapotranspiration estimated by the standard method of Penman-Monteith FAO-56. The vegetation coverage rate in the area of lysimeters in winter had lower rates, 50% of the evaporating surface, and estimate the net radiation adopted by the FAO-56 that overestimates the value are the causes. Evapotranspiration the lysimeter with sandy soil reaches a unitary relationship with the FAO-56 methodology when using it changes the way of estimating the net radiation, adopting the net radiation as 48% of global solar irradiance and only in the period from November to February (except March-June 2015). The drainage lysimeters with clay soil and sandy soil were very similar, and both were on average 50% of the rainfall. For environmental licensing phase mining pits 0.9ND the linear relationship being ND the number of days after the onset of the open water area in the pit, it can be used to predict water lost groundwater blade to the atmosphere. The above ratio was obtained in a grassy area with sandy soil and other free water in a humid tropical climate, with low water deficiency in the winter, with an average evapotranspiration of 3.3 mm/day. During the environmental licensing this methodology can predict impacts (evaporative losses) due to installation and increased mining pits. In degraded areas recovery programs the impact on underground water resources due to surface changes made during the mining activity can be quantified with this simple relationship (0.9ND). The method requires only the measurement area converted into free water surface, it can be used for satellite images and the above-described relationship. It was used the method in sand mining pits in the watershed of the Paraíba do Sul and city Campo Grande - MS. The increase evaporation (0.9ND) allied with the charge of R$ 0.02/ m3 and the area flooded the pits allowed economically quantify the value of impact.

As bromélias habitam os mais diferentes ambientes sendo que muitas são encontradas como epífitas. Essas últimas estão sujeitas a condições de disponibilidade de água e nutrientes com intermitência. Elas conseguem sobreviver a essas circunstâncias por serem dotadas de diversas adaptações morfológicas e fisiológicas. A bromélia tanque Guzmania monostachia tem sido bastante estudada por possuir uma grande plasticidade fotossintética, porém, pouco é conhecido a respeito de outras possíveis adaptações como a interação com micro-organismos. Sendo assim, o presente trabalho isolou bactérias fixadoras de nitrogênio (diazotróficas) tanto da parte externa (epifíticas) quanto da parte interna (endofíticas) de diferentes porções (ápice, mediana e base) de folhas coletadas tanto no ambiente natural quanto na casa de vegetação. As bactérias foram selecionadas por meio do ensaio de redução de acetileno (ARA) e também pelo uso de quatro diferentes meios de cultura que não contém fonte de nitrogênio reduzido. As linhagens isoladas foram identificadas por meio do gene 16sRNA. Dois isolados Pseudomonas sp. e Burkholderia sp. foram escolhidos para serem marcados com um gene de fluorescência verde (GFP) e foram então inoculados (separadamente) em plantas de G. monostachia cultivadas em casa de vegetação. A colonização dos tecidos foliares foi monitorada com auxílio de um microscópio confocal. Além disso, foram estimadas as densidades populacionais epifíticas e endofíticas em diferentes grupos foliares (jovens e intermediários) e as folhas do grupo intermediário por serem maiores e totalmente expandidas foram divididas em porções (apical, mediana e basal). Também foram pesquisadas as seguintes moléculas descritas como importantes na interação entre planta e micro-organismo: óxido nítrico (NO), ácido salicílico (SA), etileno (ET) e ácido-indol-3-acético (IAA). Como resultados, a maioria das linhagens bacterianas foram classificadas como pertencentes ao grupo Proteobacteria, mas também foram encontrados isolados gram positivos pertencentes aos grupos Actinobacteria e Firmicutes. As bactérias endofíticas foram isoladas somente da porção basal foliar (tanto das folhas originadas do meio ambiente quanto das folhas originadas da casa de vegetação). Cabe ressaltar que após a inoculação de ambas bactérias marcadas com GFP, foi observado elas no interior dos tricomas foliares (estruturas presentes principalmente na base foliar). Após 20 horas da inoculação, ambas bactérias já foram visualizadas no interior da epiderme das folhas. Após 5 dias as bactérias foram se espalhando para regiões mais distantes do tricoma e também foram observadas no parênquima. Após 10 dias a bactéria Pseudomonas sp. foi encontrada nas paredes dos vasos condutores. Foram re-isoladas bactérias epifíticas e endofíticas da mediana e da base foliar, mas não da porção apical. Após 10 dias as bactérias foram isoladas como endofíticas somente da base. Essa porção não apresentou diferenças nas populações epifíticas e endofíticas. O NO aumentou nas folhas jovens e na base das intermediárias em um curto período de tempo após a inoculação. Aparentemente, ambas as bactérias não dispararam a via do SA. De acordo com os resultados aqui presentes, ambas as bactérias não pareceram ser prejudiciais à G. monostachia. Além disso, o presente trabalho mostra fortes evidencias de que as bactérias entram nos tecidos foliares por meio dos tricomas na base foliar e permanecem nessa porção, que é precisamente a mais importante para absorção de nutrientes / Bromeliads inhabit different environments and many are found as epiphytes. These plants are often subjected to periods of water and nutrient shortage. For their survival, epiphytic bromeliads are endowed with different morphological and physiological adaptations. Guzmania monostachia is a tank-bromeliad that has been extensively studied because of its great photosynthetic plasticity. However, little is known about other possible survival adaptations, such as beneficial interactions with microorganisms. Here, we isolated nitrogen fixing (diazotrophc) bacteria from both the outside (epiphytic) and the inside (endophytic) of different leaf portions (apex, middle and base), collected in natural environment and in greenhouse-cultivated plants. The bacteria were selected using the acetylene reduction assay (ARA) and four different media that do not contain reduced nitrogen source. The strains were identified by 16S rRNA. Two isolates, Pseudomonas sp. and Burkholderia sp. has been chosen to be tagged with green fluorescent protein (GFP) and then inoculated in G. monostachia plants cultivated in greenhouse. The colonization of the leaf tissues was monitored with the aid of confocal microscopy and also we estimate the external and internal bacterial population densities in different leaf groups (younger and expanded) and portions (apex, middle and base). In addition, we studied some important molecules in plant-microbe interactions: nitric oxide (NO), salicylic acid (SA), ethylene (ET) and indol-3-acetic acid (IAA). As a result, most of the isolated strains belong to the Proteobacteria group, but gram positive strains were also found belonging to the Firmicutes and Actinobacteria group. The endophytic bacteria were isolated only from the basal portion (both from leaves of natural environment and from leaves of greenhouse cultivated plants). Interestingly, after the inoculation of both bacteria tagged with GFP they were visualized entering by trichomes present mainly in the basal portion. Twenty hours after the inoculation, the bacteria were visualized inside the epidermis of the leaves. After five days, the bacteria were detected in the parenchyma and, ten days after the inoculation Pseudomonas sp. was found on the vessels walls. It was possible to re-isolate epiphytic and endophytic bacteria from the base and middle portions, but not from the apex. After 10 days the endophytic bacteria were found only in the base. The base did not show differences between epiphytic and endophytic populations. NO increased in a short time after the inoculation in the younger leaves and in the basal portion of intermediate leaves. Apparently, the SA pathway was not triggered by any of the bacteria used. According to these results, the bacteria tested do not seem to be harmful to the plant. Furthermore, we strongly suggest that they enter through the trichomes on the leaf base and remain in this portion, which is precisely the most important for the absorption of nutrients

Das pragas que afetam as lavouras canavieiras, as plantas daninhas representam o maior grupo, apontando o setor de herbicidas como o que mais cresce no mercado de agrotóxicos. O surgimento de daninhas resistentes e a intenção de melhora no controle têm feito com que agricultores pratiquem técnicas de mistura de tanque na aplicação de herbicidas, modalidade não prevista na legislação brasileira e alvo de discussões no cenário nacional. As misturas de tanque podem gerar economia na aplicação, porém pouco se sabe se esta associação de moléculas é sinérgica ou antagônica ao comportamento individual dos agrotóxicos no ambiente. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar o comportamento dos herbicidas ametrina e glifosato aplicados em associação no solo Argissolo Vermelho (PV) de cultivo de cana-de-açúcar. Para isto, foram realizados experimentos com base nas normas OECD, da série de testes de produtos químicos, 307 (biodegradação em solos), 217 (atividade microbiana em solos) e 106 (Sorção/Dessorção em solos). Para os testes, considerou-se a dose máxima de campo (DMC) de 2,88 Kg i.a ha-1 para o glifosato e 3 Kg i.a ha-1 para a ametrina. Os testes de biodegradação e de sorção/dessorção individuais foram realizados com 14C-glifosato e 14C-ametrina, e nas misturas 14C-glifosato + ametrina (não radiomarcada) e 14C-ametrina + glifosato (não radiomarcado). Os experimentos de atividade microbiana foram realizados com herbicidas não radiomarcados e com 14C-glicose. O experimento de biodegradação apresentou resultados de meia-vida de mineralização (t1/2) do glifosato no solo de 55 dias para o produto aplicado sem mistura com ametrina e de 119 dias para a mistura de glifosato+ametrina, não sendo possível a determinação da DT50 (meia-vida no solo) a partir da porção extraível. A ametrina apresentou meia-vida de mineralização de aproximadamente 180 dias quando aplicada sozinha e de 243 dias quando misturada com glifosato, porém a DT50 foi de 15 dias para a mistura e 20 dias para a molécula aplicada isoladamente. No experimento de atividade microbiana, a ametrina mostrou efeitos adversos nas menores doses, amenizados pela mistura da molécula com o glifosato. O glifosato estimulou a atividade microbiana do solo, porém quando aplicado com ametrina teve este efeito reduzido. Nos experimentos de sorção o glifosato apresentou Koc elevado, sendo este significativamente aumentado no tratamento de glifosato em mistura com ametrina. A sorção da ametrina foi baixa, porém na associação com o glifosato foi observado aumento significativo de Kd. A dessorção do glifosato e do glifosato em mistura com ametrina foi baixa e não houve diferenças entre os tratamentos, porém a dessorção da ametrina foi diminuída no tratamento associado ao glifosato. Conclui-se que a associação dos herbicidas ametrina e glifosato influencia o comportamento individual das moléculas no solo, porém de forma positiva para a ametrina e pouco significativa para o glifosato / Of all plagues that impact sugarcane production, weeds represent the largest group, indicating the sector of herbicides as the largest growing market among the pesticides. The emergence of resistant weeds and the intention to improve their control have led farmers to mix pesticides in tank for application, a technique not stated in Brazilian law that generates discussion at national level. The tank mixtures may promotes cost savings during applications, but little is known whether this association of molecules has a synergistic or antagonistic effect for the individual pesticides behavior in the environment. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the behavior of the herbicides glyphosate and ametryn applied in association in an Ultisol (PV) soil from sugarcane cultivation. For this, were set 3 experiments, conducted according the OECD guidelines for testing chemicals: 307 (aerobic transformation in soils), 217 (microorganisms and carbon transformation) and 106 (sorption/desorption in soils). The doses of herbicides for all tests were set according to the maximum doses at field conditions, being 2,88 Kg a.i ha-1 for glyphosate and 3 Kg a.i ha-1 for ametryn. The testes of biodegradation and sorption/desorption were performed using ametryn and glyphosate 14C radiolabeled, and for the mix treatment were used the radiolabeled herbicide plus the other herbicide not radiolabeled. The test of carbon transformation by microorganisms was performed with non-radiolabeled herbicides and 14C-glucose. The biodegradation experiment showed results of mineralization half-life in soil (t1/2) of 55 and 119 days for glyphosate and glyphosate plus ametryn respectively. Ametryn showed a t1/2 of 180 days when applied alone in the soil, increasing to 243 days when mixed with glyphosate. for the DT50 (half-life in soil), the ametryn without glyphosate showed a DT50 of 20 days, and this half-life decreased to 15 days for the ametryn with glyphosate. It was not possible to determinate the DT50 on the extractable portion of glyphosate radiolabeled experiments. In the carbon transformation experiment the results for ametryn alone evidenced adverse effects at lower doses, softened when mixing it with glyphosate. On the other hand, glyphosate stimulated the microorganism\'s activity when applied without ametryn, and when mixed showed a small decrease in the activity rate. The sorption of glyphosate demonstrated high values for Koc coefficient, being smoothly bigger in the treatment of glyphosate mixed with ametryn. Regarding ametryn, its sorption showed lower levels of Koc, but when applied in association to glyphosate the rate increased significantly. The glyphosate desorption was little, and mixing it with ametryn didn\'t show differences. On the other hand, the ametryn desorption was lower at the treatment with glyphosate mixed. The main conclusion of this study is that the association of herbicides ametryn and glyphosate has influence on the individual behavior of the molecules on Ultisol soil, but positively for ametryn and negligible for glyphosate.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de controle de absorção ativa de ondas como parte integrante da implementação de um novo tanque de ensaios de estruturas oceânicas na Universidade de São Paulo. O tanque é equipado com 148 geradores de onda dispostos em todo o seu perímetro para propiciar a geração de ondas em quaisquer direções. O método de absorção de ondas implementado é baseado em filtros digitais utilizando como realimentação hidrodinâmica a leitura de sensores de nível solidários ao gerador de ondas. Foram estudados filtro recursivos e não recursivos, unidimensionais e bidimensionais. Também é apresentado um método para a análise da estabilidade do sistema de controle em malha fechada. Para avaliar o desempenho do sistema de controle de absorção foi executada uma série de experimentos com ondas regulares com direção de propagação normal ao gerador de ondas e algumas direções oblíquas. Também foram executados ensaios com ondas irregulares na direção de propagação normal ao gerador de ondas. O coeficiente de reflexão experimental obtido apresentou boa aderência aos valores teóricos, apresentado um máximo de 5,61% para um ângulo de incidência entre 0 e 45 graus na faixa de frequência de operação do tanque. Nos ensaios com ondas oblíquas foi observado o aparecimento de uma ressonância lateral de ondas com frequência mais alta que a da onda gerada, o que impossibilitou a execução de ensaios de longa duração de ondas com ângulo de incidência diferente de 0 grau. No final são apresentadas sugestões para a correção deste problema. / This work presents the development of a control system for active absorption of waves as part of the implementation of a new test tank of ocean structures at the University of São Paulo. The tank is equipped with 148 wave generators disposed around its perimeter to allow the generation of waves in all directions. The implemented method of wave absorption is based on digital filters with hydrodynamic feedback given by level sensors solidary to the wave generator. Were studied recursive and non-recursive, one-dimensional and two-dimensional filters. A method for stability analysis of the closed loop control system it is also presented. To evaluate the performance of the absorption control system, a series of experiments was performed considering regular waves with propagation direction normal to the wave generator and some oblique directions. Were also performed tests with irregular waves with propagation direction normal to the wave generator. The experimental reflection coefficient obtained showed good adherence to the theoretical values, presenting a maximum of 5.61% for an angle of incidence between 0o to 45o in the frequency range of operation of the tank. In tests with oblique waves was observed the appearance of a lateral wave resonance with highest frequency of the generated wave, prohibiting the accomplishment of long term experiments of waves with different incidence angle of 0o. At the end it is made suggestions to correct this problem.

A transferência de gases através da interface ar-água em escoamentos turbulentos é um processo importante para diferentes sistemas ambientais. Para avançar no entendimento dos princípios básicos envolvidos no fenômeno é necessária a utilização de técnicas e aparatos experimentais adequados. Neste estudo, foi realizada simulação numérica e experimentos em tanque de uma e duas grades oscilantes. Para a configuração de duas grades, dados experimentais foram comparados com soluções analíticas, obtendo-se boa concordância. Quatro quantidades foram analisadas: energia cinética turbulenta, taxa de dissipação de energia, viscosidade turbulenta e escala de comprimento. Na configuração de uma grade oscilante, foram realizadas medidas de concentração através da utilização de micro sonda de oxigênio. Adicionalmente, foram realizadas medidas concomitantes de velocidade e concentração, próximas à interface, utilizando, respectivamente, as técnicas particle image velocimetry (PIV) e laser induced fluorescence (LIF). O uso combinado das técnicas PIV e LIF permite a obtenção direta do fluxo de massa através da interface ar-água. Os resultados qualitativos e quantitativos devem servir de auxílio para direcionar futuros desenvolvimentos na área. / Gas transfer across the air-water interface in turbulent flows is an important process for many environmental systems. To improve the understanding of the basic principles involved in this phenomenon it is necessary to use suitable apparatus and experimental techniques. In this study, experiments and numerical simulation were conducted in a tank with one and two oscillating grids. In the two-grids configuration, experimental data were compared with analytical solutions, obtaining good agreement. Four quantities have been evaluated: turbulent kinetic energy, dissipation rate, eddy viscosity, and length scale. In the one-grid configuration, a microprobe has been used for measurements of oxygen concentration. In addition, the velocity and concentration fields near the interface were measured simultaneously using the combined particle image velocimetry (PIV) - laser induced fluorescence (LIF) technique. With the combined PIV-LIF technique, the total mass flux across the air-water interface could be obtained directly. The qualitative and quantitative results should help guide future work at the subject.

An extensive study has been made of the factors affecting sample dispersion in flow injection analysis. This has included the effect of different manifold parameters on peak height and shape, and the use of various flow models to describe the physical processes involved. The factors investigated included sample flow-rate, tube length and diameter, sample volume, and the diffusion coefficient of the solute. The role of the detector has also been investigated, and was found to exert a strong influence on the observed dispersion behaviour of a flow injection manifold. In the light of this, a low volume flow cell was constructed which minimised the contribution of the detector to dispersion. Different modes of sample injection ("time" and "slug" injection) have been studied, and an automatic valve constructed in connection with the work. Both new and existing flow models have been evaluated in terms of their ease-of-use and ability to predict peak shape. Conditions for which the different models were valid were derived both experimentally and from consideration of the assumptions of the models. The applications of such models to the characterisation and design of flow manifolds has also been considered, and this approach compared to the purely theoretical and empirical approaches that have been described in the literature. The models examined in this thesis are the convection, diffusion, tanks-in-series, well-stirred tank, two-tanks in- parallel and two-tanks-in-series models. Finally, the practical implications of this work for the design of flow injection manifolds and the derivation of so-called "rules for dispersion" have been discussed, and suggestions made for further areas of research.

Um regime ou fluxo turbulento pode ser definido simplificadamente como uma forma de escoamento no qual o movimento de um fluido ocorre de forma aparentemente aleatória. A natureza caótica desse tipo de regime não possibilita que o problema seja abordado de modo determinístico, consequentemente, não pode ser descrito através de expressões analíticas para descrever seu campo de velocidades. Apesar de ser impossível estudar o movimento de cada partícula, pode-se visualizar o problema de forma macroscópica. Utilizando-se de simplificações e generalizações pode-se fazer uso de estudos numéricos em uma tentativa de encontrar uma face determinística do fenômeno, como por exemplo, verificação da isotropia e homogeneidade. A turbulência com estas características é um regime em que as componentes da velocidade no espaço e as velocidades em diferentes pontos do escoamento apresentam parâmetros estatísticos semelhantes. Tais condições não existem na prática, mas pode-se construir equipamentos que produzem escoamentos que se aproximam desta condição. Este trabalho consistiu na verificação das condições de turbulência isotrópica e homogênea em um tanque de grade oscilante. Foi utilizado o método de trilhagem de partículas por fotografia estereoscópica, PIV (particle imaging velocimeter), para observar e quantificar a turbulência gerada. Observou-se a turbulência gerada por 8 velocidades diferentes de oscilação da grade. Os resultados mostraram que o tanque em estudo aproximou-se de condições homogêneas, porém sua isotropia não pôde ser afirmada. O tanque com grade oscilante foi eficiente na geração de turbulência, reproduzindo o fenômeno real e colaborando para o seu estudo. Também foi realizado uma análise sobre a eficácia do método de velocimetria com o uso de PIV, que mostrou ser adequado para a observação de campos de velocidades de um escoamento, com limitações quanto à região periférica da área alvo. / Turbulence or turbulent flow can be defined in a simplified way as a flow with random moviment. The chaotic behavior of this regime does not allow a deterministic approach, therefore, it can not be described by analytical formulas for the velocity field. Although it is impossible to study the movement of each particle, the problem can be studied in a macroscopic way. Simplifications and generalizations can be used in numerical studies in an attempt to find a deterministic view of the phenomenon, for example, checking the isotropy and homogeneity. The turbulence with these characteristics is a regime in which the components of velocity in space and velocity at different points of the flow have similar statistical parameters. Such conditions do not exist in practice, but equipment can be built in order to produces flow approaching the condition. This work consisted of verify the conditions of homogeneous isotropic turbulence in a tank with oscillating grid. It was used the method of particule tracking by stereoscopic photography, PIV (particle imaging velocimetry), to observe and quantifying the generated turbulence. It was observed turbulence generated by 8 different speeds of oscillation of the grid. The results showed that the tank approached homogeneous conditions, but its isotropy can not be affirmed. The tank with an oscillating grid was efficient in the generation of turbulence, reproducing a real phenomenon and contribute to its study. Analysis was also conducted on the effectiveness of velocimetry method using PIV, shown to be suitable for observation of a flow velocity field with limitations on the peripheral region of the target area.

Guzmania monostachia é uma bromélia-tanque epífita que apresenta uma alta plasticidade fotossintética, sendo capaz de regular positivamente o metabolismo ácido das crassuláceas (CAM) em resposta ao déficit hídrico. Também foi visto para essa espécie que o incremento do CAM se dá de forma diferente ao longo do comprimento da folha, sendo mais intenso na região apical do que na basal. Trabalhos anteriores indicaram que o óxido nítrico (NO) parece estar envolvido na regulação do CAM, mas nada se sabe dos mecanismos pelos quais isso ocorre. Uma vez que parecem não existir receptores específicos de NO, acredita-se que ele seja capaz de se ligar diretamente às proteínas, através de um processo conhecido como nitrosilação. O presente trabalho visou determinar se o NO estaria atuando na regulação do CAM em G. monostachia através da nitrosilação de proteínas relacionadas a esse metabolismo. Para tanto, foram feitos três desenhos experimentais. No primeiro, folhas destacadas de G. monostachia foram mantidas por 7 dias em água (controle) ou em uma solução contendo 30% de PEG (déficit hídrico). Durante esse período, foram monitorados parâmetros indicativos de estresse (porcentagem de água, potencial hídrico, além dos teores de clorofilas, carotenoides e proteínas), CAM (atividade da fosfoenolpiruvato carboxilase - PEPC - e acúmulo noturno de malato e citrato) e emissão de NO. Todas as análises foram feitas nas porções basal e apical das folhas. Ao final dos 7 dias de escassez hídrica, também foram feitas dosagens de nitrosotióis totais e a visualização em gel de proteínas nitrosiladas na porção apical. O segundo experimento visou verificar a modulação da atividade de enzimas pela nitrosilação. Para tanto, extratos proteicos de folhas de G. monostachia foram incubados com glutationa reduzida (GSH) ou S-nitrosoglutationa (GSNO) para, em seguida,verificar diferenças nas atividades das enzimas PEPC, malato desidrogenase (MDH), ascorbato peroxidase (APX), catalase (CAT) e isocitrato desidrogenase dependente de NADP+ (NADP-ICDH). No terceiro experimento foi feita a aplicação do sequestrador de NO 2-(4-carboxifenil)-4,4,5,5-tetrametilimidazolina-1-oxil-3-óxido (cPTIO) ou de NO gasoso em folhas destacadas mantidas em PEG ou água, respectivamente. Os resultados mostraram que o aumento do CAM se dá seis dias após o início do tratamento de déficit hídrico, concomitantemente com o aumento na produção de NO. Esses dois fenômenos ocorreram somente na porção apical da folha. A quantidade de proteínas nitrosiladas, no entanto, diminuiu em resposta ao déficit hídrico nesta porção, indicando que o aumento na emissão de NO pode ser oriundo de uma desnitrosilação de proteínas. De fato, a atividade de três (PEPC, APX e NADP-ICDH) das cinco enzimas analisadas mostraram uma diminuição em resposta ao tratamento com GSNO. Dessa forma, o NO parece não se ligar diretamente às enzimas do CAM para regular sua atividade. Mesmo assim, a aplicação de NO gasoso causou um aumento em todos os parâmetros relacionados ao CAM após 5 dias, sugerindo algum tipo de controle transcricional sobre genes relacionados a esse tipo de fotossíntese / Guzmania monstachia is an epiphytic tank-bromeliad capable of up-regulating CAM under water deficit. Moreover, the increase in CAM is stronger in the apical portion of the leaf, when compared to the base. Nitric oxide (NO) is a signaling molecule involved in the regulation of CAM, but the mechanisms underlying this phenomenon are still largely unknown. NO is capable of interacting with proteins through a process known as nitrosylation. Here, we investigated whether NO could regulate CAM by protein nitrosylation. In order to do so, we performed three experiments. In the first one, detached leaves were maintained for 7 days in water or in a solution containing 30% of poliethylene glycol 6000 (PEG). During this period, the water percentage, water potential, contents of chlorophylls and carotenoids, phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC) activity, nocturnal malate and citrate accumulation, and NO emission were monitored daily in the basal and apical portions of the leaf. At the seventh day of the water shortage, quantification of total nitrosothiols and in-gel visualization of nitrosylated proteins were also performed in the apical portion. The second experiment consisted in incubating proteic extracts of G. monostachia with reducedglutathione (GSH) or S-nitrosoglutathione (GSNO) to assess the impact of nitrosylation in enzymatic activity. The enzymes selected to this step were PEPC, malate dehydrogenase (MDH), ascorbate peroxydase (APX), catalase (CAT) and NADP+-dependent isocitrate dehydrogenase (NADP-ICDH). The third experiment consisted in the application of the NO scavenger 2-(4-carboxifenil)-4,4,5,5-tetrametilimidazolina-1-oxil-3-óxido (cPTIO) or gaseous NO to leaves maintained in water or in PEG 30%, respectively. The results show that there was an increase of both CAM and NO in the leaf apex at the sixth day of water deficit. The level of nitrosylated proteins, however, decreased in this portion, indicating that the emission of NO may be the result of a de-nitrosylation process. In fact, the activity of three (PEPC, APX and NADP-ICDH) out of five enzymes analyzed decreased with nitrosylation. Therefore, NO does not regulate directly the activity of CAM enzymes. Nevertheless, exogenous NO increased all of the assayed CAM parameters after 5 days, indicating transcriptional control of CAM-related genes

A turbulência gerada em equipamentos de grade oscilante presta-se a uma série grande de comprovações experimentais de proposições teóricas. Isto ocorre tanto para a turbulência propriamente dita, como para os fenômenos de transporte a ela associados. Usualmente não se considera a presença de correntes preferenciais nas constatações experimentais conduzidas nesses equipamentos. Entretanto, para que as previsões teóricas possam ser definitivamente corroboradas, é preciso quantificar as correntes preferenciais e a sua forma, de modo que se possa inferir a sua influência nos fenômenos medidos. No presente estudo apresentam-se resultados da quantificação das correntes preferenciais em escoamentos gerados por grades oscilantes. / Turbulence generated by oscillating grids is used in a series of experimental procedures to support or to test theoretical proposals. This way to conduct the studies is usual for turbulence itself and also for associated transport phenomena. Usually the preferential currents are not taken into account during the experiments conducted in oscillating grids equipments. However, to definitively corroborate theoretical predictions, it is necessary to quantify the preferential currents and to determine the shape of the flow, in a way that permits to infer the effects on the measured phenomena. In the present study, results related to preferential currents generated in a stirred grid equipment are presented.