Intrinsically Multivariate Predictive Genes

Canalizing genes possess such broad regulatory power, and their action sweeps across a such a wide swath of processes that the full set of affected genes are not highly correlated under normal conditions. When not active, the controlling gene will not be predictable to any significant degree by its subject genes, either alone or in groups, since their behavior will be highly varied relative to the inactive controlling gene. When the controlling gene is active, its behavior is not well predicted by any one of its targets, but can be very well predicted by groups of genes under its control. To investigate this question, we introduce in this paper the concept of intrinsically multivariate predictive (IMP) genes, and present a mathematical study of IMP in the context of binary genes with respect to the coefficient of determination (CoD), which measures the predictive power of a set of genes with respect to a target gene. A set of predictor genes is said to be IMP for a target gene if all properly contained subsets of the predictor set are bad predictors of the target but the full predictor set predicts the target with great accuracy. We show that logic of prediction, predictive power, covariance between predictors, and the entropy of the joint probability distribution of the predictors jointly affect the appearance of IMP genes. In particular, we show that high-predictive power, small covariance among predictors, a large entropy of the joint probability distribution of predictors, and certain logics, such as XOR in the 2-predictor case, are factors that favor the appearance of IMP. The IMP concept is applied to characterize the behavior of the gene DUSP1, which exhibits control over a central, process-integrating signaling pathway, thereby providing preliminary evidence that IMP can be used as a criterion for discovery of canalizing genes.

Irreducible morphisms of categories of complexes

We study irreducible morphisms of complexes. In particular, we show that the irreducible morphisms having one (finite) irreducible submorphism fall into three canonical forms and we give necessary and sufficient conditions for a given morphism of that type to be irreducible. Our characterization of the above mentioned type of irreducible morphisms of complexes characterizes also some class of irreducible morphisms of the derived category D(-)(A) for A a finite dimensional k-algebra, where k is a field. (C) 2009 Published by Elsevier Inc.

SnO(2)-based materials for pesticide degradation

This study presents the results of the degradation of the pesticide atrazine using electrochemical and photo-assisted electrochemical degradation techniques using SnO(2)-containing electrode of nominal composition electrodes of composition Ti/Ru(x)Sni-(x)O(2) (where X = 0.10, 0.15, 0.20, 0.25 and 0.30). The materials were characterized ex situ and in situ in order to correlate the observed atrazine removal rates with electrode morphology/composition. The results obtained demonstrate the effectiveness of the photo-assisted electrochemical degradation. Using purely electrochemical methods the rate of atrazine removal is almost zero at all the electrodes studied. However, the application of photo-assisted degradation results in almost complete atrazine removal in 1 h of electrolysis. The efficiency of atrazine degradation does not seem to be greatly affected by the electrode material or by SnO(2) content, but the overall COD removal is dependent on the SnO(2) content. Overall, the SnO(2)-containing electrodes do not reach the level of COD removal (maximum similar to 21%) seen for the Ti/Ru(0.3)Ti(0.2)O(2) electrode. An interesting correlation between the morphology factor (phi) and chemical oxygen demand removal is observed. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Study of photo-assisted electrochemical degradation of carbaryl at dimensionally stable anodes (DSA (R))

This paper presents the results concerning the degradation of the pesticide carbaryl comparing two methods: electrochemical (EC) and photo-assisted electrochemical (PAEC). The experimental variables of applied current density, electrolyte flow-rate and initial carbaryl concentration were investigated. The results demonstrate that the electrochemical degradation of carbaryl was greatly enhanced when simultaneous UV light was applied. The greatest difference between the PAEC and EC method was apparent when lower current densities were applied. The extent of COD removal was much enhanced for the combined method, independent of the applied current density. It should be noted that the complete removal of carbaryl was achieved with out the need to add NaCl to the reaction mixture, avoiding the risk of chlorinated organic species formation. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Photo-assisted electrochemical degradation of real textile wastewater

In the present study, photo-assisted electrochemical degradation of real textile wastewater was performed. Degradation assays were performed at constant current (40 mA cm(-2)) in a combined electro/photochemical flow-cell using a Ti/Ru(0.3)Ti(0.7)O(2) DSA(R) type electrode. The results show that the method is capable of removing color and chemical oxygen demand (COD) from the effluent. Additionally, the effect of initial pH and type of supporting electrolyte (Na(2)SO(4) or NaCl) was investigated. The principal figures of merit used in this study were COD removal and color removal (605 nm). The results show that up to 72% color and up to 59% COD removal in 120 min is possible under the operating conditions employed. Studies of the phytotoxicity of the wastewater before and after the photo-assisted degradation assays are also presented and the results demonstrate that the toxicity of the effluent is dependent on the length of electrolysis time and the treatment procedure employed.

RECOVERY OF p-TBC FROM A BUTADIENE WASHING STREAM IN A PILOT PLANT

Results obtained in a pilot-scale unit designed for COD removal and p-TBC (p-tert-butylcatechol) recovery from a butadiene washing stream (pH 14, 200,000 mg COD L(-1), highly toxic) at a petrochemical industry are presented. By adding H(3)PO(4), phase separation is achieved and p-TBC is successfully recovered (88 g L(-1) of washing stream). Information (time for phase separation and organic phase characterization) was gathered for designing a future industrial unit. The estimated heat generation rate was 990 kJ min(-1) and 15 min were enough to promote phase separation for a liquid column of approximately 1.15 m.

A Visibility Analysis of the Cape Wind Project

Cape Wind has proposed a wind farm of 130 turbines on Horseshoe Shoal in the center of Nantucket Sound. A prominent concern about the project is the impact the visibility of the turbines will have on the region's tourism industry and property values. It is feared that their presence will diminish the value of the pristine coastline that has attracted vacationers to Cape Cod for generations. In this project, we assess the extent to which Cape Cod, Martha's Vineyard, and Nantucket will be visually affected by the wind farm. It was completed using a Viewshed Analysis in the GIS program, ArcMap, from the surface, mean, and maximum height of the towers. These Viewsheds were combined to give a comprehensive perspective of which areas are able to see the highest percent of the wind farm. Finally, a weighted land use value was applied to the Viewshed to account for the impact of land use on the ability to see the project. The objective of this analysis is to provide a visual representation of how great an influence the wind farm will in fact have on Cape Cod.

Application Of Real-Time Control Strategy To Improve Nitrogen Removal In Wastewater Treatment

Biological nitrogen removal is an important task in the wastewater treatment. However, the actual removal of total nitrogen (TN) in the wastewater treatment plant (WWTP) is often unsatisfactory due to several causes, one of which is the insufficient availability of carbon source. One possible approach to improve the nitrogen removal therefore is addition of external carbon source, while the amount of which is directly related to operation cost of a WWTP. It is obviously necessary to determine the accurate amount of addition of external carbon source according to the demand depending on the influent wastewater quality. This study focused on the real-time control of external carbon source addition based on the on-line monitoring of influent wastewater quality. The relationship between the influent wastewater quality (specifically the concentration of COD and ammonia) and the demand of carbon source was investigated through experiments on a pilot-scale A/O reactor (1m3) at the Nanjing WWTP, China. The minimum doses of carbon source addition at different situations of influent wastewater quality were determined to ensure the effluent wastewater quality meets the discharge standard. The obtained relationship is expected to be applied in the full-scale WWTPs. .

Preparação e caracterização de nanopartículas de ródio(0) imobilizadas em líquidos iônicos : novo sistema para hidrogenação de aromáticos

O presente trabalho investigou como a natureza de um líquido iônico pode influenciar a formação e o crescimento de nanopartículas de [Rh(0)], bem como estabeleceu o desempenho catalítico das nanopartículas obtidas em reações de hidrogenação de arenos. A simples redução de compostos de ródio RhCl3.3H2O, [Rh(cod)Cl]2 e [Rh(cod)2]X (X = BF4 -, CF3SO3 - e cod = 1,5-ciclooctadieno), dispersas em líquidos iônicos tetrafluoroborato (BF4 -), hexafluorofosfato (PF6 -) e trifluorometanosulfonato (CF3SO3 -) de 1- n-butil-3-metilimidazólio (BMI+), com hidrogênio molecular, rendeu nanopartículas de [Rh(0)], isoladas como pó escuro. As nanopartículas de [Rh(0)] formadas nos três líquidos iônicos foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios X (XPS). O tamanho médio e a dispersão de tamanho destas nanopartículas depende pouco do precursor de ródio e mais do líquido iônico empregado. O tamanho médio das nanopartículas geradas em BMI.BF4 centram-se em 2,8 nm e em contraste, tamanhos médios maiores foram observados para nanopartículas de [Rh(0)] obtidas em BMI.PF6 (4,7 nm) e em BMI.CF3SO3 (5,0 nm). A atividade catalítica destas nanopartículas em reações de hidrogenação de arenos depende tanto da natureza do precursor quanto do líquido iônico empregado para prepará-las. Independentemente da natureza do líquido iônico, nanopartículas progressivamente mais ativas foram obtidas, primeiro, mudando o precursor na seqüência [Rh(cod)Cl]2 < [Rh(cod)2]CF3SO3 < RhCl3.3H2O < [Rh(cod)2]BF4 e, segundo, mudando o líquido iônico na sequência BMI.CF3SO3 < BMI.PF6 < BMI.BF4. É digno de nota, que as nanopartículas de [Rh(0)] obtidas pela combinação de [Rh(cod)2]BF4 / BMI.BF4 mostraram, na hidrogenação do benzeno, atividade catalítica similar à amostra de Rh/C.

Síntese, caracterização e aplicação catalítica de nanopartículas de rutênio suportadas em líquidos iônicos

A decomposição controlada do precursor organometálico [Ru(cod)(cot)] (cod = ŋ4-1,5 ciclooctadieno e cot = ŋ6-1,3,5 ciclooctatrieno) com hidrogênio molecular disperso em líquidos iônicos, derivados da associação de cátions 1-n-butil-3-metilimidazólio com ânions PF6-, BF4- e CF3SO3-, leva a formação de nanopartículas de rutênio. O diâmetro médio destas partículas determinado por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Difração de Raios X (DRX) foi de 1,9 – 2,4 e 2,7 nm, respectivamente. A análise por Espectroscopia de Fotoelétrons Induzidos por Raios X (XPS) mostra claramente uma contribuição importante da componente Ru-O indicando a formação de uma camada de passivação nas nanopartículas de rutênio, que desaparece após bombardeamento com Ar+. Estudos de Espalhamento de Raios X em Baixo Ângulo (SAXS) mostram a formação de uma camada semicristalina de líquido iônico em torno das nanopartículas. Na hidrogenação do 1-hexeno com nanopartículas de [Ru(0)]n.PF6 foi possível realizar de 8 e 9 reciclos nos líquidos iônicos BMI.PF6 e BMI.BF4, respectivamente. Na hidrogenação do benzeno pela ação de nanopartículas de rutênio verificou-se seletividade para cicloexeno de até 39% a baixas conversões. Uma série de constantes de velocidades relativas das reações competitivas de hidrogenação de compostos aromáticos monosubstituídos por grupos alquila foram correlacionadas com os parâmetros estéreos de Taft, obtendo-se valores satisfatórios para os coeficientes de correlação. Os resultados mostraram que a velocidade relativa de hidrogenação diminui com o aumento do substituinte alquila.

Tratamento de efluente de curtume por contactores biológicos rotatórios com opção de pré-tratamento por reator acidogênico

Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a performance de um sistema de tratamento baseado no processo de Contactores Biológicos Rotatórios (CBR), com a opção de prétratamento por Reator Acidogênico (RA), para o tratamento do efluente de um curtume que realiza as operações de recurtimento e acabamento. Os estudos experimentais foram desenvolvidos em escala de bancada, onde foram testadas duas configurações para a estação de tratamento. Na Configuração I o Reator Acidogênico precede o sistema de CBR, na Configuração II apenas um decantador precede os CBR. Para cada configuração foram testados três Tempos de Detenção Hidráulica (TDH) de 90, 45 e 22 horas no sistema de CBR correspondentes as Etapas 1, 2 e 3 respectivamente. Deste modo foi possível avaliar a influência do RA no desempenho dos CBR, sendo que o RA teria a função de promover a hidrólise e solubilização da matéria orgânica dificilmente degradável, facilitando a ação dos microrganismos aeróbios nos CBR. Foi avaliada a remoção de matéria orgânica nas três etapas das duas configurações estudadas, tendo como resultados eficiências (remoção de DQOt) de 60%, 61% e 63% para as etapas 1,2 e 3 respectivamente da Configuração I e 81%, 83% e 66% para as etapa 1, 2 e 3 da Configuração II. Também foram avaliadas as remoções de cromo além da nitrificação e denitrificação no sistema de tratamento. A comparação entre as duas Configurações estudadas ficou prejudicada devido a mudanças nas características do efluente do curtume que na Configuração II apresentou uma maior degradabilidade (maior relação DBO/DQO) que na Configuração I. Mesmo assim, foi obtida uma correlação entre os dados de carga de DQOsol aplicada e removida indicando que o Reator Acidogênico promoveu uma otimização no sistema de CBR. Assim foi possível avaliar as características operacionais e a proposição de modelo matemático referente ao desempenho de CBR tratando um efluente real de lenta degradação.

Embalagens menores e a adoção de novos produtos: o caso do GLP na baixa renda

Novos processos, que intrinsecamente aportem mais tecnologia, tendem, em geral, a ter um custo direto mais elevado para o usuário, sendo de mais difícil absorção para o consumidor de baixa renda. As embalagens fracionadas ou de menor tamanho têm sido utilizadas como um instrumento de abordagem dos mercados de baixa renda, pois permitem a adequação dos recursos de que esta faixa da população dispõe às suas necessidades de consumo. Este estudo pretende investigar como a oferta, em quantidades menores, de produtos que aportam novas tecnologias, pode facilitar sua absorção, pela eliminação de barreiras ao consumo, como, por exemplo, a falta de numerário para a aquisição de uma embalagem maior. Este trabalho estudou, dentro da perspectiva empresarial e do consumidor, o lançamento de embalagens de menor tamanho de Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) e de como esta diminuição de tamanho e custo para o consumidor influenciou no aumento do consumo e na adoção do GLP em substituição à lenha. Através da análise de variáveis como renda familiar, gastos mensais com GLP por família, a redução do uso de lenha e o aumento de consumo de GLP, a renúncia ao consumo de outros produtos em favor da compra de GLP e o percentual de cozinhas que utilizam simultaneamente GLP e biomassa (cozinhas “flex”), procuramos verificar se a diminuição do tamanho da embalagem auxiliou transformação de light users em heavy users ou, puramente, na adoção do uso do GLP em substituição à lenha, e se esta adoção ocorreu igualitariamente ou se esteve mais concentrada em uma faixa de renda específica. Para investigar estas variáveis utilizamos uma pesquisa com questionários fechados, para cerca de 500 consumidores de GLP, divididos igualmente entre consumidores de botijões de 8 kg e 13 kg, com amostras de mesmo tamanho, em cinco cidades diferentes (Codó e Barra do Corda, no Maranhão; Piracicaba em São Paulo; Macapá no Amapá e Maracanaú no Ceará). Para esse estudo, buscamos nos apoiar principalmente nos conceitos que envolvem o progresso natural do consumidor rumo a combustíveis domésticos mais evoluídos, à medida que a sua renda progride. Procuramos analisar o caso também sob a ótica dos conceitos propostos por diversos autores, que versam sobre a existência de um potencial adormecido de consumo na base da pirâmide social e que pode ser utilizado para geração de lucros para as empresas e progresso social para os consumidores, desde que sejam devidamente endereçadas as questões pertinentes a ele, dentre elas, fazer com que os produtos sejam ofertados em formatos acessíveis a esta faixa de renda. Como resultado deste trabalho, foi identificado que as embalagens menores, se não proporcionam um aumento no consumo de GLP nas unidades familiares (que foi identificado como mais ligado ao aumento de renda dos consumidores e ao processo de urbanização da população), de fato permitem o acesso de novos usuários de baixa renda ao mercado de combustíveis mais desenvolvidos. Do ponto de vista empresarial, se não há uma perspectiva de aumento de consumo individual de GLP com a nova embalagem, verifica-se a agregação de novos consumidores oriundos de outras marcas, gerando assim um possível ganho de mercado.

Avaliação do processo de compostagem de resíduos sólidos urbanos

A crescente produção de resíduos sólidos urbanos e a escassez de áreas para uma destinação final tecnicamente adequada, via implantação de aterros sanitários, faz com que tome importância a técnica de tratamento de resíduos sólidos orgânicos através das compostagem/vermicompostagem. Nesta pesquisa, foi realizada a avaliação destes processos, tendo sido observadas principalmente a influência da aeração e da umidade no desempenho destas técnicas de tratamento, em leiras de pequenos e grandes volumes. Nos experimentos, com leiras de pequenos volumes, realizados no IPH (Instituto de Pesquisas Hidráulicas) da UFRGS, utilizou-se resíduos sólidos de poda (resíduos verdes, com alta concentração de carbono) codispostos (misturados em peso) com resíduos vegetais da CEASA (Companhia Estadual de Abastecimento Sociedade Anônima) e lodos provenientes de estações de tratamento de esgotos sanitários. Nos experimentos, com leiras de grandes volumes, realizados na UTC – Unidade de Triagem e Compostagem de Porto Alegre, utilizou-se resíduos orgânicos domiciliares codispostos com os mesmos resíduos utilizados nos primeiros experimentos. Paralelamente aos experimentos de compostagem, avaliou-se os lixiviados produzidos nos sistemas. Na compostagem de grandes volumes, também foi observado o desempenho de banhados construídos de fluxo subsuperficial para o tratamento desses efluentes líquidos. com teores de resíduos verdes menores que 35 %, o que se justifica pela maior concentração de resíduos de característica facilmente biodegradável e de maior palatabilidade para os vermes. Em todos os experimentos de compostagem, verificou-se que o controle efetivo do processo pode ser realizado através da avaliação sistemática das temperatura e umidade das leiras. Evidenciou-se também que para regiões de clima similar ao de Porto Alegre, com elevadas precipitações principalmente no inverno, é necessário adotar dimensões adequadas ao sistema de compostagem “windrow” para áreas descobertas. Comprovou-se também a necessidade de manutenção da umidade na faixa entre 50% e 70 %, inclusive com reposição desta, mesmo na situação de inverno. A avaliação dos lixiviados da compostagem demonstrou que, com os substratos utilizados nos experimentos, as concentrações de DBO5, DQO e de outras variáveis são elevadas ao início do processo de decomposição, devido à solubilização dos compostos orgânicos e inorgânicos presentes na matéria orgânica. Os lixiviados da compostagem possuem baixas concentrações de condutividade, DBO5, NH4 +, entre outros, quando comparados aos lixiviados de aterros sanitários. tratamento destes efluentes. Os resultados obtidos nos banhados construídos para baixas cargas hidráulicas (1cm/d) e concentrações de DBO5 do afluente abaixo de 150 mg/L apontaram uma eficiência média de remoção de 52,02%. No que se refere a nitrogênio (todas as formas), fósforo, metais, potencial redox e sólidos totais, as eficiências foram variáveis, com melhores resultados para nitrogênio amoniacal e fósforo. A compostagem pode ser considerada uma alternativa viável de tratamento de resíduos orgânicos, utilizando-se o processo “windrow” com revolvimento mecânico, mesmo em pátios descobertos em climas subtropicais. Neste caso, sugere-se que os lixiviados gerados nos primeiros dias de compostagem (30 dias aproximandamente) sejam recirculados e o excedente tratado em ETE. Pode-se, também, utilizar o sistema de banhados construídos como complementação, principalmente para a remoção de nitrogênio e fósforo.

Avaliação da ecotoxicidade de percolados em áreas de disposição de resíduos na região metropolitana de Natal/RN

Leachates are effluent produced by decomposition of solid waste, they have complex composition and can be highly toxic. Therefore such percolated liquid should be collected and treated properly to avoid environmental contamination of soil and of water bodies. The objective of this study was to evaluate the toxicity through ecotoxicological tests with Ceriodaphnia dubia (Cladocera - Crustacea) of percolated liquids generated in two different systems of municipal solid waste (MSW) disposal in the city of Natal/ RN: A Sanitary Landfill in the Metropolitan Region of Natal/ RN, and in a dump off area. Furthermore, it was evaluated the possible contamination of the underground water of the dump off area. Two monthly samples were taken at four points between the months of May/2009 and January/2010. The Point "A" corresponds to the end of the pond leachate treatment in ASRMN; The Point "B" corresponds to a containment pond at the dump. The Point "C" is an area near one of the cells of the dump off area where the leachate outcrops; The Point "D" stands for an underground water well at the area. The last point, called "E" was sampled only once and corresponds to the slurry produced by temporary accumulation of solid waste in the open area of the dump. The ecotoxicological tests, acute and chronic, followed the ABNT 13373/2005 rules, with some modifications. The samples were characterized by measuring the pH number, the dissolved oxygen (DO), the salinity, BOD5, COD, Cd, Cu, Pb, Cr, Fe, Mg, Ni, and Zn. At Point A, the average number of EC50-48h ranged between 1.0% and 2.77% (v/v), showing a high toxicity of the leachate to C.dubia in all months. To this point, positive correlations were found between the EC50- 48 with precipitation. Negative correlations were found between the EC50- 48h with salinity. At point B there was no response of the acute exposure of organisms to the test samples. At point C the EC50-48h ranged from 17.68% to 35.36% in just two months of the five ones analyzed, not correlated meaning. Point D, the EC50-48h level ranged between 12.31% and 71.27%, showed a negative correlation with, only, precipitation. Although it was observed toxicity of underground water in the Landfill Area, there was no evidence of water contamination by leachate, however, due to the toxic character of this water, additional tests should be conducted to confirm the quality of water that is used for human supply. At point E there was no acute toxicity. These results support the dangers of inappropriate disposal of MSW to water bodies due to the high toxicity of the leachate produced highlighting the necessity of places of safe confinement and a treatment system more effective to it

Obtenção de filtro cerâmico a partir da diatomita e casca de arroz carbonizada visando tratamento de efluente têxtil

The effluents released by the textile industry have high concentrations of alkali, carbohydrates, proteins, in addition to colors containing heavy metals. Therefore, a filter was prepared aiming primarily to the removal of color. In order to prepare this filter, rice hulls and diatomite were used, which have in their structure, basically amorphous hydrated silica. The silica exists in three crystalline forms: quartz, tridymite and cristobalite. In accordance with the above considerations, this study was divided into two stages; the first corresponds to the preparation of the filter and the second to carry out the tests in the effluent/filter in order to verify the efficiency of the color removal. First, the raw material was subjected to a chemical analysis and XRD, and then the diatomite was mixed, via humid, with a planetarium windmill with 20 %, 40 %, 60 % and 80 % of rice husk ash. To the mixture, 5 % carboxymethylcellulose (CMC) was added as a binder at room temperature. The samples were uniaxially compacted into metallic matrix of 0.3 x 0.1 cm² of area at a pressure of 167 MPa by means of hydraulic press and then sintered at temperatures of 1,000 °C, 1,200 °C and 1,400 °C for 1 h and submitted to granulometry test using laser, linear retraction, water absorption, apparent porosity and resistance to bending, DTA, TMA and XRD. To examine the pore structure of the samples scanning electron microscope (SEM) was used. Also tests were carried out in a mercury porosimeter to verify the average size of the pores and real density of the samples. In the second stage, samples of the effluent were collected from a local industry, whose name will be preserved, located in Igapó, in the State of Rio Grande do Norte - RN. The effluent was first pretreated before filtration and then subjected to a treatment of flotation. The effluent was then characterized before and after filtration, with parameters of color, turbidity, suspended solids, pH, chemical and biochemical oxygen demand (COD and BOD). Thus, through the XRD analysis the formation of cristobalite α in all samples was observed. The best average size of pore was found to be 1.75 μm with 61.04 % apparent porosity, thus obtaining an average 97.9 % color removal and 99.8 % removal of suspended solid