Estudo de níveis de ozônio troposférico usando métodos de estatística univariada e multivariada para duas localidades da cidade do Rio de Janeiro

Com cada vez mais intenso desenvolvimento urbano e industrial, atualmente um desafio fundamental é eliminar ou reduzir o impacto causado pelas emissões de poluentes para a atmosfera. No ano de 2012, o Rio de Janeiro sediou a Rio +20, a Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável, onde representantes de todo o mundo participaram. Na época, entre outros assuntos foram discutidos a economia verde e o desenvolvimento sustentável. O O3 troposférico apresenta-se como uma variável extremamente importante devido ao seu forte impacto ambiental, e conhecer o comportamento dos parâmetros que afetam a qualidade do ar de uma região, é útil para prever cenários. A química das ciências atmosféricas e meteorologia são altamente não lineares e, assim, as previsões de parâmetros de qualidade do ar são difíceis de serem determinadas. A qualidade do ar depende de emissões, de meteorologia e topografia. Os dados observados foram o dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de nitrogênio (NO), óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), velocidade escalar vento (VEV), radiação solar global (RSG), temperatura (TEM), umidade relativa (UR) e foram coletados através da estação móvel de monitoramento da Secretaria do Meio Ambiente (SMAC) do Rio de Janeiro em dois locais na área metropolitana, na Pontifícia Universidade Católica (PUC-Rio) e na Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) no ano de 2011 e 2012. Este estudo teve três objetivos: (1) analisar o comportamento das variáveis, utilizando o método de análise de componentes principais (PCA) de análise exploratória, (2) propor previsões de níveis de O3 a partir de poluentes primários e de fatores meteorológicos, comparando a eficácia dos métodos não lineares, como as redes neurais artificiais (ANN) e regressão por máquina de vetor de suporte (SVM-R), a partir de poluentes primários e de fatores meteorológicos e, finalmente, (3) realizar método de classificação de dados usando a classificação por máquina de vetor suporte (SVM-C). A técnica PCA mostrou que, para conjunto de dados da PUC as variáveis NO, NOx e VEV obtiveram um impacto maior sobre a concentração de O3 e o conjunto de dados da UERJ teve a TEM e a RSG como as variáveis mais importantes. Os resultados das técnicas de regressão não linear ANN e SVM obtidos foram muito próximos e aceitáveis para o conjunto de dados da UERJ apresentando coeficiente de determinação (R2) para a validação, 0,9122 e 0,9152 e Raiz Quadrada do Erro Médio Quadrático (RMECV) 7,66 e 7,85, respectivamente. Quanto aos conjuntos de dados PUC e PUC+UERJ, ambas as técnicas, obtiveram resultados menos satisfatórios. Para estes conjuntos de dados, a SVM mostrou resultados ligeiramente superiores, e PCA, SVM e ANN demonstraram sua robustez apresentando-se como ferramentas úteis para a compreensão, classificação e previsão de cenários da qualidade do ar

Contabilidade Ambiental: proposta de contabilização dos créditos de carbono

O meio ambiente, habitat natural do ser humano, tem sido degradado com tamanha velocidade que o planeta já não é mais capaz de renovar suas reservas naturais. A mudança climática é sentida nas alterações do tempo, tendo como exemplo as calamidades ocorridas constantemente em diversos países, envolvendo furacões, enchentes e aquecimento global. Este estudo objetiva investigar como são formados os créditos de carbono, suas implicações contábeis e gerenciais e propor uma forma de contabilização desses créditos nas Demonstrações Contábeis das empresas. As abordagens, envolvendo energias renováveis e limpas, visando reduzir a escala de monóxido de carbono que é jogado na atmosfera do planeta, têm sido uma constante no cenário mundial, envolvendo o acordo firmado em Kyoto e suas normatizações impostas às grandes economias, ou seja, os grandes poluidores. A partir do ano de 2008, com a convergência às Normas Internacionais de Contabilidade no Brasil, torna-se imperioso desbravar essa fronteira que envolve o tema mudança climática, elucidando a contabilização dos créditos de carbono. A metodologia utilizada foi a revisão bibliográfica. Os resultados demonstram que as poucas normas contábeis existentes não atendem nem normatizam o assunto de forma a elucidá-lo. Visando responder este questionamento e mitigar o descaso das empresas pelo assunto, buscaram-se vários trabalhos na literatura atual, que serviram de base para um modelo proposto de contabilização e evidenciação dos valores ambientais.

Modulação redox da homeostase de células musculares lisas através de estimuladores do sistema NADPH oxidase

As doenças cardiovasculares representam a principal causa de morte nos países ocidentais. Dentre essas doenças, a aterosclerose é que mais se destaca, sendo caracterizada pelo acúmulo de células musculares lisas vasculares (CMLV). O efeito patológico das CMLV em resposta a diferentes estímulos pode acarretar em disfunções nestas células. É notável que a aterosclerose ocorra principalmente em vasos sinuosos onde ocorre um forte turbilhonamento do fluxo sanguíneo, que pode acarretar em hemólise e, consequentemente, acúmulo de heme livre. Além disso, no processo de aterogênese as moléculas de adesão, principalmente integrinas, são de crucial importância durante a resposta de CMLV. Nesse trabalho nosso objetivo inicial foi avaliar o efeito do heme livre nas funções de CMLV, bem como os mecanismos moleculares por trás desses efeitos. Em uma segunda parte, investigamos o envolvimento da integrina α1ß1 no efeito da Angiotensina II (Ang II) em CMLV. Nós observamos que o heme livre é capaz de induzir a proliferação e migração de CMLV via espécies reativas de oxigênio (ERO) provenientes da NADPHoxidase (NADPHox). Adicionalmente vimos que o heme ativa vias de sinalização redox-sensíveis relacionadas à proliferação celular, como MAPKinases e o fator de transcrição NFκB. Também observamos que há uma ligação entre a NADPHox e o sistema heme oxigenase (HO), uma vez que o heme induz a expressão de HO-1 e o pré-tratamento das CMLV com inibidores de HO levam ao aumento tanto o efeito proliferação quanto a indução de ERO promovidas pelo heme. Além disso, vimos que o efeito contra-regulatório promovido pela HO ocorre devido as metabolites do heme: biliverdina, bilirrubina e monóxido de carbono. Por último, quando bloqueamos tanto a NADPHox quanto o sistema HO o heme não teve efeito algum na proliferação de CMLV. Em um segundo estudo, observamos que o efeito da Ang II sobre a migração de CMLV foi inibido quando as células foram pré-tratadas com o ligante da integrina α1ß1, a desintegrina Obtustatina. A seguir observamos que o efeito da Ang II na ativação de FAK e na colocalização actina-ILK é dependente da integrina α1ß1, que possivelmente ativa PKCα, uma vez que vimos que a produção de ERO induzida por Ang II foi inibida pela Obtustatina. Vimos que a indução da expressão de ILK por Ang II em CMLV é dependente da integrina α1ß1 e também observamos que a Obtustatina inibibiu o desacoplamento de ILK da FAK, uma vez que a Obtustatina bloqueou a fosforilação de FAK induzida por Ang II (processo crucial para o desacoplamento da ILK). Nós também observamos que a Ang II induz, via integrina α1ß1, a fosforilação de AKT e a diminuição da expressão de p21, provavelmente via ILK. Corroborando estes dados, nós mostramos que o pré-tratamento com Obtustatina induziu um estacionamento na fase G0 e diminuição da proliferação de CMLV tratadas com Ang II. Portanto, mostramos nesse trabalho que o heme livre induz a ativação de CML via NADPHox, que é elegantemente contra-regulado pelo sistema HO. Além disso, sugerimos que a integrina α1ß1 pode ser um importante alvo molecular para o desenvolvimento de intervenções mais efetivas para a aterosclerose.

The structure of turbulent stratified and premixed methane/air flames II: Swirling flows

Experimental results are presented from a series of turbulent methane/air stratified flames stabilized on a swirl burner. Nine operating conditions are considered, systematically varying the level of stratification and swirl while maintaining a lean global mean equivalence ratio of φ̄=0.75. Scalar data are obtained from Rayleigh/Raman/CO laser induced fluorescence (CO-LIF) line measurements at 103μm resolution, allowing the behavior of the major combustion species-CH 4, CO 2, CO, H 2, H 2O and O 2-to be probed within the instantaneous flame front. The corresponding three-dimensional surface density function and thermal scalar dissipation rate are investigated, along with geometric characteristics of the flame such as curvature and flame thickness. Hydrogen and carbon monoxide levels within the flame brush are raised by stratification, indicating models with laminar premixed flame chemistry may not be suitable for stratified flames. However, flame surface density, scalar dissipation and curvature all appear insensitive to the degree of stratification in the flames surveyed. © 2012 The Combustion Institute.

Multiply conditioned analyses of stratification in highly swirling methane/air flames

The effects of stratification on a series of highly swirling turbulent flames under globally lean conditions (φg=0.75) are investigated using a new high-spatial resolution multi-scalar dataset. This dataset features two key properties: high spatial resolution which approaches the 60 micron optical limit of the measurement system, and a wavelet oversampling methodology which significantly reduces the influence of noise. Furthermore, the very large number of realizations (30,000) acquired in the stratified cases permits statistically significant results to be obtained even after aggressive conditioning is applied. Data are doubly conditioned on equivalence ratio and the degree of stratification across the flame in each instantaneous realization. The influence of stoichiometry is limited by conditioning on the equivalence ratio at the location of peak CO mass fraction, which is shown to be a good surrogate for the location of peak heat release rate, while the stratification is quantified using a linear gradient in equivalence ratio across the instantaneous flame front. This advanced conditioning enables robust comparisons with the baseline lean premixed flame. Species mass fractions of both carbon monoxide and hydrogen are increased in temperature space under stratified conditions. Stratification is also shown to significantly increase thermal gradients, yet the derived three-dimensional flame surface density is shown to be relatively insensitive to stratification. Whilst the presence of instantaneous stratification broadens the curvature distribution relative to the premixed case, the degree of broadening is not significantly influenced by the range of global stratification ratios examined in this study. © 2012 The Combustion Institute.

Numerical simulation of post-flame oxidation of hydrocarbons in spark ignition engines

About 50-90 percent of the hydrocarbons that escape combustion during flame passage in spark-ignition engine operation are oxidized in the cylinder before leaving the system. The process involves the transport of unreacted fuel from cold walls towards the hotter burned gas regions and subsequent reaction. In order to understand controlling factors in the process, a transient one-dimensional reactive-diffusive model has been formulated for simulating the oxidation processes taking place in the reactive layer between hot burned gases and cold unreacted air/fuel mixture, with initial and boundary conditions provided by the emergence of hydrocarbons from the piston top land crevice. Energy and species conservation equations are solved for the entire process, using a detailed chemical kinetic mechanism for propane. Simulation results show that the post-flame oxidation process takes place within a reactive layer where intermediate hydrocarbon products are formed at temperatures above 1100-1200 K, followed by a carbon monoxide conversion region closer to the hot burned gases. Model results show that most of hydrocarbons leaving the crevice are completely oxidized inside the cylinder. The largest contribution of remaining hydrocarbons are those leaving the crevice at temperatures below 1400 K. The largest fraction of non-fuel (intermediate) hydrocarbons results from hydrocarbons leaving the crevice when core temperatures are around 1400 K Copyright © 1997 Society of Automotive Engineers, Inc.

Computations of turbulent lean premixed combustion using conditional moment closure

Conditional Moment Closure (CMC) is a suitable method for predicting scalars such as carbon monoxide with slow chemical time scales in turbulent combustion. Although this method has been successfully applied to non-premixed combustion, its application to lean premixed combustion is rare. In this study the CMC method is used to compute piloted lean premixed combustion in a distributed combustion regime. The conditional scalar dissipation rate of the conditioning scalar, the progress variable, is closed using an algebraic model and turbulence is modelled using the standard k-e{open} model. The conditional mean reaction rate is closed using a first order CMC closure with the GRI-3.0 chemical mechanism to represent the chemical kinetics of methane oxidation. The PDF of the progress variable is obtained using a presumed shape with the Beta function. The computed results are compared with the experimental measurements and earlier computations using the transported PDF approach. The results show reasonable agreement with the experimental measurements and are consistent with the transported PDF computations. When the compounded effects of shear-turbulence and flame are strong, second order closures may be required for the CMC. © 2013 Copyright Taylor and Francis Group, LLC.

Inductive transcription and protective role of fish heme oxygenase-1 under hypoxic stress

Heme oxygenase-1 is the rate-limiting enzyme in the degradation of heme into biliverdin, carbon monoxide and free divalent iron. In this study, we cloned heme oxygenase isoform 1 (CaHO-1) from a hypoxia-tolerant teleost fish Carassius auratus. The full-length cDNA of CaHO-1 is 1247 bp and encodes a protein of 272 amino acids. RT-PCR and real-time PCR analysis indicated that CaHO-1 was predominantly transcribed in posterior kidney, head kidney, gill and intestine, and induction of gene transcription was observed predominantly in posterior kidney under hypoxic stress. Moreover, the hypoxia-induced transcription was confirmed in goldfish larvae and in in vitro cultured CAB cells. Fluorescence of the HO-1-GFP fusion protein revealed a cytoplasmic and plasma membrane localization, which was consistent with the putative transmembrane structure. Subsequently, we established a stably transfected CAB/pcDNA3.1-HO-1 cell line and a control CAB/pcDNA3.1 cell line, and found that the number of dead cells was obviously reduced in the pcDNA3.1-HO-1-transfected group following 4 days of hypoxic (1% O-2) treatment in comparison with numerous detached dead cells in the control pcDNA3.1-transfected cells. Furthermore, a significant cell viability difference between the two kinds of transfected cells during hypoxia-reoxygenation was revealed. Therefore, the data suggest that fish HO-1 might play a significant protective role in cells in response to hypoxic stress.

Study on peak overpressure and flame propagation speed of gas deflagration in the tube with obstacles

The on-way peak overpressure and flame propagation speed of gas deflagration in the tube with obstacles are important data for process safety. Based on carbon monoxide deflagration experiments, the paper presents a multi-zone integration model for calculation of on-way peak overpressure, in which the tube with obstacles is considered as a series of venting explosion enclosures which link each others. The analysis of experimental data indicates that the on-way peak overpressure of gas deflagration can be correlated as an empirical formula with equivalence ratio of carbon monoxide oxidation, expansion ratio, flame path length, etc., and that the on-way peak overpressure exhibits a linear relationship with turbulence factor and flame propagation speed. An empirical formula of flame propagation speed is given.

Synthesis of substituted pyridyl ureas by selenium dioxide-catalyzed carbonylation

A series of commercially useful substituted pyridyl ureas have been synthesized via selenium dioxide-catalyzed reductive carbortylation of substituted nitrobenzene or substituted nitropyridine with amine as co-reagent and carbon monoxide as carbonyl reagent instead of phosgene in one-pot reaction. The recycling reusability of catalyst was also tested. It was also found that selenium dioxide-catalyzed reductive carbonylation of nitroaromatics exhibited reaction-controlled phase-transfer phenomena of the catalyst. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

CO selective oxidation in a microchannel reactor for PEM fuel cell

It is indispensable to remove CO at the level of less than 50ppm in H-2-rich feed gas for the proton exchange membrane (PEM) fuel cells. In this paper, catalyst with high activity and selectivity, and a microchannel reactor for CO preferential oxidation (PROX) have been developed. The results indicated that potassium on supported Rh metal catalysts had a promoting effect in the CO selective catalytic oxidation under H-2-rich stream, and microchannel reactor has an excellent ability to use in on-board hydrogen generation system. CO conversion keeps at high levels even at a very high GHSV as 500 000 h(-1), so, miniaturization of hydrogen generation system can be achieved by using the microchannel reactor. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.