Molecular cytogenetic dissection of human chromosomes 3 and 21 evolution

Chromosome painting in placental mammalians illustrates that genome evolution is marked by chromosomal synteny conservation and that the association of chromosomes 3 and 21 may be the largest widely conserved syntenic block known for mammals. We studied intrachromosomal rearrangements of the syntenic block 3/21 by using probes derived from chromosomal subregions with a resolution of up to 10–15 Mbp. We demonstrate that the rearrangements visualized by chromosome painting, mostly translocations, are only a fraction of the actual chromosomal changes that have occurred during evolution. The ancestral segment order for both primates and carnivores is still found in some species in both orders. From the ancestral primate/carnivore condition an inversion is needed to derive the pig homolog, and a fission of chromosome 21 and a pericentric inversion is needed to derive the Bornean orangutan condition. Two overlapping inversions in the chromosome 3 homolog then would lead to the chromosome form found in humans and African apes. This reconstruction of the origin of human chromosome 3 contrasts with the generally accepted scenario derived from chromosome banding in which it was proposed that only one pericentric inversion was needed. From the ancestral form for Old World primates (now found in the Bornean orangutan) a pericentric inversion and centromere shift leads to the chromosome ancestral for all Old World monkeys. Intrachromosomal rearrangements, as shown here, make up a set of potentially plentiful and informative markers that can be used for phylogenetic reconstruction and a more refined comparative mapping of the genome.

Toward a successful multinational crop plant genome initiative

Plant genome research is needed as the foundation for an entirely new level of efficiency and success in the application of genetics and breeding to crop plants and products from crop plants. Genetic improvements in crop plants beyond current capabilities are needed to meet the growing world demand not only for more food, but also a greater diversity of food, higher-quality food, and safer food, produced on less land, while conserving soil, water, and genetic resources. Plant biology research, which is poised for dramatic advances, also depends fundamentally on plant genome research. The current Arabidopsis Genome Project has proved of immediate value to plant biology research, but a much greater effort is needed to ensure the full benefits of plant biology and especially plant genome research to agriculture. International cooperation is critical, both because genome projects are too large for any one country and the information forthcoming is of benefit to the world and not just the countries that do the work. Recent research on grass genomes has revealed that, because of extensive senteny and colinearity within linkage groups that make up the chromosomes, new information on the genome of one grass can be used to understand the genomes and predict the location of genes on chromosomes of the other grasses. Genome research applied to grasses as a group thereby can increase the efficiency and effectiveness of breeding for improvement of each member of this group, which includes wheat, corn, and rice, the world’s three most important sources of food.

Preferential expression of an ammonium transporter and of two putative nitrate transporters in root hairs of tomato.

Root hairs as specialized epidermal cells represent part of the outermost interface between a plant and its soil environment. They make up to 70% of the root surface and, therefore, are likely to contribute significantly to nutrient uptake. To study uptake systems for mineral nitrogen, three genes homologous to Arabidopsis nitrate and ammonium transporters (AtNrt1 and AtAmt1) were isolated from a root hair-specific tomato cDNA library. Accumulation of LeNrt1-1, LeNrt1-2, and LeAmt1 transcripts was root-specific, with no detectable transcripts in stems or leaves. Expression was root cell type-specific and regulated by nitrogen availability. LeNrt1-2 mRNA accumulation was restricted to root hairs that had been exposed to nitrate. In contrast, LeNrt1-1 transcripts were detected in root hairs as well as other root tissues under all nitrogen treatments applied. Analogous to LeNrt1-1, the gene LeAmt1 was expressed under all nitrogen conditions tested, and root hair-specific mRNA accumulation was highest following exposure to ammonium. Expression of LeAMT1 in an ammonium uptake-deficient yeast strain restored growth on low ammonium medium, confirming its involvement in ammonium transport. Root hair specificity and characteristics of substrate regulation suggest an important role of the three genes in uptake of mineral nitrogen.

Human semaphorins A(V) and IV reside in the 3p21.3 small cell lung cancer deletion region and demonstrate distinct expression patterns.

Semaphorins and collapsins make up a family of conserved genes that encode nerve growth cone guidance signals. We have identified two additional members of the human semaphorin family [human semaphorin A(V) and human semaphorin IV] in chromosome region 3p21.3, where several small cell lung cancer (SCLC) cell lines exhibit homozygous deletions indicative of a tumor suppressor gene. Human semaphorin A(V) has 86% amino acid homology with murine semaphorin A, whereas semaphorin IV is most closely related to murine semaphorin E, with 50% homology. These semaphorin genes are approximately 70 kb apart flanking two GTP-binding protein genes, GNAI-2 and GNAT-1. In contrast, other human semaphorin gene sequences (human semaphorin III and homologues of murine semaphorins B and C) are not located on chromosome 3. Human semaphorin A(V) is translated in vitro into a 90-kDa protein, which accumulates at the endoplasmic reticulum. The human semaphorin A(V) (3.4-kb mRNA) and IV (3.9- and 2.9-kb mRNAs) genes are expressed abundantly but differentially in a variety of human neural and nonneural tissues. Human semaphorin A(V) was expressed in only 1 out of 23 SCLCs and 7 out of 16 non-SCLCs, whereas semaphorin IV was expressed in 19 out of 23 SCLCs and 13 out of 16 non-SCLCs. Mutational analysis in semaphorin A(V) revealed mutations (germ line in one case) in 3 of 40 lung cancers. Our data suggest the need to determine the function of human semaphorins A(V) and IV in nonneural tissues and their role in the pathogenesis of lung cancer.

Distinct mechanisms underlie activation of hypothalamic neurosecretory neurons and their medullary catecholaminergic afferents in categorically different stress paradigms.

Intermittent electrical footshock induces c-fos expression in parvocellular neurosecretory neurons expressing corticotropin-releasing factor and in other visceromotor cell types of the paraventricular hypothalamic nucleus (PVH). Since catecholaminergic neurons of the nucleus of the solitary tract and ventrolateral medulla make up the dominant loci of footshock-responsive cells that project to the PVH, these were evaluated as candidate afferent mediators of hypothalamic neuroendocrine responses. Rats bearing discrete unilateral transections of this projection system were exposed to a single 30-min footshock session and sacrificed 2 hr later. Despite depletion of the aminergic innervation on the ipsilateral side, shock-induced up-regulation of Fos protein and corticotropin-releasing factor mRNA were comparable in strength and distribution in the PVH on both sides of the brain. This lesion did, however, result in a substantial reduction of Fos expression in medullary aminergic neurons on the ipsilateral side. These results contrast diametrically with those obtained in a systemic cytokine (interleukin 1) challenge paradigm, where similar cuts ablated the Fos response in the ipsilateral PVH but left intact the induction seen in the ipsilateral medulla. We conclude that (i) footshock-induced activation of medullary aminergic neurons is a secondary consequence of stress, mediated via a descending projection transected by our ablation, (ii) stress-induced activation of medullary aminergic neurons is not necessarily predictive of an involvement of these cell groups in driving hypothalamic visceromotor responses to a given stressor, and (iii) despite striking similarities in the complement of hypothalamic effector neurons and their afferents that may be activated by stresses of different types, distinct mechanisms may underlie adaptive hypothalamic responses in each.

Very-long-baseline radio interferometry surveys of the compact structure in active galactic nuclei.

Very-long-baseline radio interferometry (VLBI) imaging surveys have been undertaken since the late 1970s. The sample sizes were initially limited to a few tens of objects but the snapshot technique has now allowed samples containing almost 200 sources to be studied. The overwhelming majority of powerful compact sources are asymmetric corejects of one form or another, most of which exhibit apparent superluminal motion. However 5-10% of powerful flat-spectrum sources are 100-parsec (pc)-scale compact symmetric objects; these appear to form a continuum with the 1-kpc-scale double-lobed compact steep-spectrum sources, which make up 15-20% of lower frequency samples. It is likely that these sub-galactic-size symmetric sources are the precursors to the large-scale classical double sources. There is a surprising peak around 90 degrees in the histogram of misalignments between the dominant source axes on parsec and kiloparsec scales; this seems to be associated with sources exhibiting a high degree of relativistic beaming. VLBI snapshot surveys have great cosmological potential via measurements of both proper motion and angular size vs. redshift as well as searches for gravitational "millilensing."

Mutant rat phosphatidylinositol/phosphatidylcholine transfer proteins specifically defective in phosphatidylinositol transfer: implications for the regulation of phospholipid transfer activity.

The mammalian phosphatidylinositol/phosphatidylcholine transfer proteins (PI-TPs) catalyze exchange of phosphatidylinositol (PI) or phosphatidylcholine (PC) between membrane bilayers in vitro. We find that Ser-25, Thr-59, Pro-78, and Glu-248 make up a set of rat (r) PI-TP residues, substitution of which effected a dramatic reduction in the relative specific activity for PI transfer activity without significant effect on PC transfer activity. Thr-59 was of particular interest as it is a conserved residue in a highly conserved consensus protein kinase C phosphorylation motif in metazoan PI-TPs. Replacement of Thr-59 with Ser, Gln, Val, Ile, Asn, Asp, or Glu effectively abolished PI transfer capability but was essentially silent with respect to PC transfer activity. These findings identify rPI-TP residues that likely cooperate to form a PI head-group binding/recognition site or that lie adjacent to such a site. Finally, the selective sensitivity of the PI transfer activity of rPI-TP to alteration of Thr-59 suggests a mechanism for in vivo regulation of rPI-TP activity.

The nucleotide sequence of chromosome I from Saccharomyces cerevisiae.

Chromosome I from the yeast Saccharomyces cerevisiae contains a DNA molecule of approximately 231 kbp and is the smallest naturally occurring functional eukaryotic nuclear chromosome so far characterized. The nucleotide sequence of this chromosome has been determined as part of an international collaboration to sequence the entire yeast genome. The chromosome contains 89 open reading frames and 4 tRNA genes. The central 165 kbp of the chromosome resembles other large sequenced regions of the yeast genome in both its high density and distribution of genes. In contrast, the remaining sequences flanking this DNA that comprise the two ends of the chromosome and make up more than 25% of the DNA molecule have a much lower gene density, are largely not transcribed, contain no genes essential for vegetative growth, and contain several apparent pseudogenes and a 15-kbp redundant sequence. These terminally repetitive regions consist of a telomeric repeat called W', flanked by DNA closely related to the yeast FLO1 gene. The low gene density, presence of pseudogenes, and lack of expression are consistent with the idea that these terminal regions represent the yeast equivalent of heterochromatin. The occurrence of such a high proportion of DNA with so little information suggests that its presence gives this chromosome the critical length required for proper function.

A educação permanente em saúde para a institucionalização de uma rede-rizoma

Esta dissertação é resultado de uma pesquisa-intervenção cuja produção de dados ocorreu com o Grupo Condutor Regional da Rede Cegonha (GCR) no DRS III de Araraquara - SP, parte do Projeto de Pesquisa para o Sistema Único de Saúde (PPSUS): O processo de implantação da rede de atenção à saúde materno infantil no DRS III de Araraquara: a atenção básica como ordenadora da atenção em rede. Nosso objetivo foi compreender este coletivo como espaço de Educação Permanente em Saúde (EPS) para a institucionalização dessa Rede, e também caracterizar a EPS no território de abrangência deste DRS, compreender suas fragilidades-potencialidades e também os processos de EPS produzidos no interior do GCR para a implementação da Rede Cegonha (RC), diante de desafios como a redução da morbimortalidade materno infantil e o atendimento integral e humanizado a mulheres e crianças. Esta pesquisa qualitativa compreendeu a análise de documentos e a pesquisa-intervenção, utilizando método cartográfico, e a produção dos dados ocorreu no ano de 2014 com os integrantes do GCR e outros pesquisadores PPSUS. As análises tiveram como referenciais o Processo de Trabalho em Saúde e conceitos do movimento institucionalista, das correntes da Análise Institucional e da Esquizoanálise. Esta pesquisa de cunho cartográfico explorou o contexto sócio-histórico da EPS e da RC no DRS III e paisagens que compõem o mapa do aprendizado no que chamamos Rede-rizoma, entremeadas por análises de implicações e aprendizados na experiência, tanto de construção da pesquisa como da RC. Nos planos do rizoma houve momentos de aprendizado significativo, ecos nos municípios, interferências da pesquisa-intervenção, dentre outros componentes de tessitura da rede que envolveram seus atores, seus pontos de conexão, de tensão, de apoio. Nesse emaranhado quente e frio, interessou-nos explorar as singularidades do encontro e os movimentos de forças instituintes e do instituído com o compromisso de entender a EPS como ferramenta de trabalho para a institucionalização da RC. Percebemos a existência de microprocessos de institucionalização disparados no cotidiano do GCR, caracteristicamente paralisantes e mobilizadores, como a importância da participação social, ainda tímida, as tensões com a imobilidade municipal, as fragilidades-potencialidades dos recursos humanos e financeiros, e também resultados que refletem em alargamento e participação de novos atores, cooperação intermunicipal, fortalecimento dos Grupos Condutores Municipais da rede cegonha e uma gestão estadual disposta a deflagrar processos de formação participativos. Trata-se de movimentos que se revelaram em implicações de múltiplas bifurcações e em processos de EPS que se fazem de forma mutante, conformando a rede-rizoma

Sistemas hídricos do Jardim Botânico do Estado de São Paulo: uma experiência em educação para o meio ambiente

O presente trabalho foi desenvolvido para compor um modelo de educação ambiental no Jardim Botânico do Estado de São Paulo, localizado no Parque Estadual Fontes do Ipiranga (PEFI). Devido ao seu propósito educacional, o projeto educativo foi desenvolvido com o apoio de dois professores do ensino básico e de pesquisadores do Núcleo de Educação Ambiental do Jardim Botânico do Estado de São Paulo e das Seções de Ecologia e Ficologia do Instituto de Botânica. O modelo considerou quatro sistemas hídricos do PEFI, a Nascente do Riacho do Ipiranga e os Lagos do Jardim Botânico \"Nascentes, Ninféias e Bugios\", como base para a construção de instrumentos ordenadores de visitas monitoradas de professores do ensino básico e seus alunos ao Jardim Botânico. Como base do projeto, abordou-se o tema meio ambiente como transversal às disciplinas clássicas do sistema educacional brasileiro e empreenderam-se as ações do projeto através do conhecimento de diferentes profissionais sobre o meio ambiente que compuseram o grupo de trabalho e, ao mesmo, buscou-se integrar as ações às reais necessidades dos docentes do Ensino Básico. Nesse sentido, foi essencial a participação dos dois professores de escolas do entorno do Jardim Botânico nas etapas organizacionais do projeto. A caracterização da área de estudo baseou-se em seus aspectos históricos e físicos, bem como na qualidade sanitária dos corpos aquáticos considerados. As determinações físicas-químicas e microbiológicas revelaram uma condição sanitária satisfatória das águas, contudo os valores de coliformes fecais e totais encontrados nos lagos sugerem contaminação de origem animal, comum à região. A produtividade primária também foi determinada para cada corpo aquático, encontrando-se baixos valores de clorofila a nos três lagos e na nascente. Os tipos de algas microscópicas observadas foram os gêneros Chrysochromulina, Ankistrodesmus, Scenedesmus, Cosmarium, Navicula, Eunotia, Cryptomonas, Closterium, Gomphonema, Pinnularia, Pleurotaenium, Arthrospira, Oedogonium, Euastrum, Monoraphidium, Staurastrum, Pleurotaenium, Mallomonas e Chlamydomonas. De acordo com a tabela Carlson (Índice de Estado Trófico) a Nascente e o Lago das Nascentes são considerados oligotróficos, enquanto que o Lago dos Bugios e o das Ninféias, mesotróficos. A primeira ação do projeto, um curso teórico-prático, buscou-se integrar os professores do ensino básico em temas relacionados ao meio ambiente, particularmente naqueles de maior relevância aos profissionais atuantes no Jardim Botânico. Posteriormente, os professores participaram de ações para formatação de instrumentos educativos para visitação monitorada ao jardim, que resultaram na elaboração de um manual de visitação do professor, contendo um mapa da área de visitação e explicações de placas sinalizadoras. Para o núcleo de educação ambiental do Jardim Botânico foi disponibilizada a estrutura básica de um curso de capacitação de professores do ensino básico em temas sobre o meio ambiente, bem como a documentação fotográfica da área estudada, os critérios para a admissão de visita monitorada e os procedimentos para adequação do local da Nascente do Riacho do Ipiranga à visitação pública. Finalmente, deve-se ressaltar que o tema escolhido para a realização dessa dissertação de mestrado foi originado da percepção dos pesquisadores do Instituto de Botânica em destacar a importância do Jardim Botânico através de seus sistemas hídricos, e como poderiam ser utilizados como instrumento educativo nas escolas de São Paulo. Nesse sentido, optou-se por enriquecer o clássico foco dado aos jardins botânicos em todo o mundo, no qual a maioria dos visitantes apenas observa a vegetação local e exótica. Assim, pode-se afirmar que o trabalho empreendido se constituirá em uma contribuição ao professor com a missão de inserir a dimensão ambiental nas mais variadas disciplinas do ensino básico.

Desenvolvimento de sistema automatizado de monitoramento de ambientes de produção animal, utilizando uma rede de sensores sem fio

As redes de sensores sem fio, aplicadas à automação do controle de ambientes representam um paradigma emergente da computação, onde múltiplos nós providos de sensores, sistemas computacionais autônomos e capacidade de comunicação sem fio, conformam uma rede cuja topologia altamente dinâmica permite adquirir informações sobre sistemas complexos sendo monitorados. Um dos fatores essenciais para obter um ganho na produtividade avícola é o controle da ambiência animal. Atualmente os métodos utilizados para o monitoramento e controle ambiental não podem considerar a grande quantidade de microambientes internos nos ambientes de produção animal e também requerem infraestruturas cabeadas complexas. Dentro desse contexto o objetivo deste trabalho foi desenvolver e testar um sistema automatizado de controle ambiental, através da utilização de sensores sem fio, que auxilie e proporcione maior segurança no controle de ambientes automatizados. O sistema monitora variáveis que influenciam na produtividade de aves, tais como temperatura e umidade e outras variáveis físico-químicas do aviário. A infraestrutura desenvolvida foi testada em um aviário experimental e resultou em um sistema seguro e com grande escalabilidade, que é capaz de controlar e monitorar o ambiente e ainda coletar e gravar dados. Foi utilizado o protocolo ZigBee® para gerenciar o fluxo de dados do sistema. Foram feitas análises da eficiência de comunicação do sistema no aviário, monitorando os pacotes de dados perdidos. Os testes demonstraram uma perda de dados de aproximadamente 2% dos pacotes enviados, demonstrando a eficiência das redes ZigBee® para gerenciar o fluxo de dados no interior do aviário. Desta forma, pode-se concluir que é possível e viável a implantação de uma rede ZigBee®, para automatizar ambientes de produção animal com coleta de dados em tempo real, utilizando um sistema integrado via internet, que compreende: instrumentação eletrônica, comunicação sem fio e engenharia de software\".

Habilidades funcionais de autocuidado, mobilidade e função social em crianças com fissura labiopalatina e Espectro Óculo-Aurículo-Vertebral (EOAV)

As anomalias craniofaciais ocasionam comprometimentos estéticos e funcionais com grande impacto na saúde e na integração social da criança, com interferência no desenvolvimento global e social. Das anomalias craniofaciais este estudo abordou as Fissuras Labiopalatinas (FLP) e o Espectro Óculo Aurículo Vertebral (EOAV). As FLP constituem malformações resultantes de falta do fechamento completo dos tecidos que compõe o lábio e o palato. O EOAV, também conhecido como Síndrome de Goldenhar, é uma anomalia congênita de etiologia desconhecida, com manifestação genética variável e de causa bastante heterogênea. Conhecer as habilidades funcionais e o impacto destas no desenvolvimento global de crianças com EOAV e FLP pode otimizar o desenvolvimento de programas de prevenção e intervenção para promover a saúde e a integração social destes indivíduos. Este estudo foi delineado com objetivo de verificar e comparar o desempenho em habilidades funcionais quanto ao desempenho nas áreas de autocuidado, mobilidade, função social e nível de independência entre crianças com EOAV, crianças com FLP e um grupo comparativo, de crianças sem anomalias. O modelo de pesquisa foi observacional descritivo transversal com uma casuística de 39 pais/responsáveis de crianças na faixa etária entre três anos e sete anos e seis meses, de ambos os gêneros. Foram convidados para participar pais/responsáveis de crianças em tratamento no Hospital de Reabilitação de Anomalias Craniofaciais da Universidade e São Paulo (HRAC-USP) os quais foram divididos em três grupos: dois experimentais e um grupo comparativo. O instrumento para coleta dos dados das habilidades funcionais foi o Pediatric Evaluation of Disability Inventory (PEDI), em sua versão adaptada para o português. A avaliação é realizada por meio de entrevista com o cuidador, o qual deve saber informar sobre o desempenho da criança em atividades e tarefas típicas da rotina diária. Os dados foram apresentados por análise descritiva com medidas de tendência central (média aritmética), dispersão (desvio-padrão) e distribuição de frequência, nas variáveis: idades, gênero e nível socioeconômico da família e caracterização da casuística. Para as análises das pontuações bruta e normativa do questionário PEDI no que se refere às habilidades funcionais e a assistência do cuidador nas três áreas de função autocuidado, mobilidade e função social, foi utilizado o teste de variância One Way, e para o teste de normalidade foi utilizado Shapiro Wilk para variável dependente. A análise comparativa foi realizada pelo teste de Kruskal-Wallis, adotando-se o valor de significância de p< 0,05. Os resultados deste estudo na análise comparativa nas habilidades funcionais na mobilidade, houve diferença estatisticamente significante na comparação entre os grupos GC vs GEEOAV, no escore bruto, e entre os grupos GC vs GEEOAV e GC vs GEFLP, no escore normativo.Na assistência do cuidador no autocuidado, houve diferença estatisticamente significante na comparação entre os grupos GC vs GEEOAV, no escore normativo. Na assistência do cuidador na mobilidade, houve diferença estatisticamente significante na comparação entre os grupos GC vs GEEOAV nos escores bruto e normativo.Na assistência do cuidador na função social houve diferença estatisticamente significante na comparação entre os grupos GC vs GEFLP.

Refratários magnesianos de panela de aciaria: redução da oxidação inicial, formação da fase espinélio MgAl2O4 e resistência ao dano por choque térmico

A campanha dos refratários magnesianos aplicados como revestimento de trabalho de panelas de aciaria depende da soma de diversos fatores como resistência à corrosão, resistência à oxidação do carbono, estabilidade termomecânica, entre outros. A concepção microestrutural do refratário pode influenciar de forma benéfica ou deletéria no desempenho do refratário in situ. Nesta tese de doutorado os refratários magnesianos comerciais de panela de aciaria foram estudados sob três diferentes aspectos: redução da oxidação prematura do carbono, formação da fase espinélio de alumina e magnésio e resistência ao choque térmico e ao dano por choque térmico. Para reduzir a oxidação precoce do carbono foi desenvolvido um coating cerâmico que atua como uma eficiente barreira física, reduzindo o contato do oxigênio da atmosfera de aquecimento com o carbono presente no refratário. Como resultado reduz-se a oxidação prematura do carbono e eleva-se a vida útil do revestimento. A formação da fase espinélio de magnésia e alumina também influencia o desempenho termomecânico destes refratários, principalmente devido ao incremento volumétrico decorrente de sua formação. Nesta tese foram estudados os mecanismos de formação desta fase in situ, demonstrando experimentalmente o caminho preferencial que leva à formação desta fase mineralógica. O comportamento termomecânico dos refratários magnesianos foi determinado em função da resistência ao choque térmico (parâmetros R, R\'\'\') e quanto à resistência ao dano por choque térmico (parâmetro R\'\'\'\' e Rst). Estes parâmetros foram correlacionados com as respectivas características microestruturais destes refratários. Os resultados apresentados por esta tese de doutorado compõe uma importante ferramenta técnica para as indústrias produtoras de aço e de refratários por fornecer subsídio técnico e científico para fundamentar alterações em refratários já existentes e colaborar com o desenvolvimento de novos refratários de engenharia com elevado desempenho e maior vida útil.

Identificação de padrões de uso do solo urbano em São Paulo/SP utilizando parâmetros de variogramas.

As imagens de alta resolução espacial impulsionaram os estudos de Sensoriamento Remoto em ambientes urbanos, já que elas permitem uma melhor distinção dos elementos que compõem esse ambiente tão heterogêneo. Técnicas de Geoestatística são cada vez mais utilizadas em estudos de Sensoriamento Remoto e o variograma é uma importante ferramenta de análise geoestatística, pois permitem entender o comportamento espacial de uma variável regionalizada, neste caso, os níveis de cinza de uma imagem de satélite. O presente trabalho pretende avaliar a proposta metodológica que consiste em identificar padrões residenciais urbanos de três classes de uso e ocupação do solo por meio da análise dos valores apresentados pelos parâmetros, alcance, patamar e efeito pepita de um variograma. A hipótese é que os valores correspondentes a esses parâmetros representem o comportamento espectral padrão de cada classe e, portando, indicam que há um padrão na organização espacial de cada uma das classes. Para a presente pesquisa foram utilizadas imagem IKONOS 2002, e a classificação de uso e ocupação do solo da sub-bacia do córrego Bananal na bacia do Rio Cabuçu de Baixo em São Paulo SP. Amostras das imagens de cada classe foram extraídas e os valores de nível de cinza em cada pixel foram utilizados para calcular os variogramas. Após análise dos resultados obtidos, apenas o parâmetro alcance foi levado em consideração, pois é através desse parâmetro que se observa o grau de homogeneidade de cada amostra. Os valores de alcance obtidos nos cálculos dos variogramas identificaram com melhor precisão a classe Conjuntos Residenciais que é uma classe com padrões e características singulares, já a identificação das classes Ocupação Densa Regular e Ocupação Densa Irregular não obteve uma precisão boa, sendo que essas classes são similares em diversos aspectos.

Estudo da remediação de um aquífero contaminado com sulfato e metais através de barreira reativa permeável orgânica.

Este trabalho teve como objetivo geral estudar a viabilidade técnica de utilizar bagaço de cana como meio reativo de barreiras reativas permeáveis (BRP) para remoção de sulfato e metais de águas subterrâneas contaminadas. O estudo baseou-se em investigação experimental, por meio de ensaios laboratoriais de coluna, e em modelagem matemática, para a qual utilizaram-se também alguns dados obtidos em um estudo de caso de uma unidade industrial contaminada com sulfato e metais. Neste local contaminado, as características hidrogeológicas e topográficas propiciam a utilização de uma barreira reativa permeável como técnica de remediação. Barreiras reativas permeáveis são uma alternativa para remediação de águas subterrâneas que vem progredindo rapidamente na última década, a partir de ensaios de bancada e coluna em laboratório para implementação em escala real em campo. Três colunas bióticas foram montadas utilizando bagaço de cana como meio reativo e um material de base poroso constituído de areia e cascalho para fornecer adequada condutividade hidráulica, com a proporção de 1:28 em massa seca. Também foi adicionado ao meio reativo um inóculo bacteriano composto por esterco bovino dissolvido. Uma quarta coluna, sem inóculo e contendo um agente biocida, compôs o experimento branco (abiótico). Uma solução sintética foi introduzida nas colunas simulando condições da água subterrânea do estudo de caso, com velocidade de Darcy em torno de 2,0x10-7 m/s composta por sulfato e metais (zinco e níquel) com concentrações de 6.000 mg/L e 15 mg/L, respectivamente. Os resultados das análises da fase líquida das colunas bióticas apresentaram: (i) média da taxa de remoção de sulfato durante todo o tempo do experimento de 49 mg/L/dia; (ii) as concentrações de Zn e Ni diminuíram de 15 mg/L para valores não detectáveis pela técnica analítica utilizada (< 0,01 mg/L); (iii) aumento do pH de 5.5-5.8 para valores entre 6,8-8,0; (iv) redução do valor do potencial de óxido redução (Eh) para valores de até -200mV. Não foram observadas reduções das concentrações de metais e sulfato na fase líquida da coluna abiótica e os valores de pH e Eh permaneceram dentro das faixas iniciais. Análises nas fases sólidas das colunas bióticas por MEV e EDS após o término do experimento identificaram a presença de Ni, Zn, S e Mn, indicando a precipitação desses metais em forma de sulfetos. Estes elementos não foram detectados na fase sólida da coluna abiótica. Assim, pôde-se inferir que toda a remoção de sulfato verificada nas colunas bióticas pode ser atribuída a redução bacteriana de sulfato. A partir das condições experimentais dos ensaios, foi realizada a modelagem e o dimensionamento da BRP. Para a estimativa da cinética de redução de sulfato, aplicou-se a solução analítica de Van Genuchten para transporte de contaminantes com degradação, obtendo-se uma taxa de decaimento de primeira ordem de 0,01 dia-1. A determinação da espessura e tempo de residência da barreira foi realizada considerando que a concentração de sulfato na saída da barreira fosse menor ou igual a 250 mg/L. O resultado do dimensionamento de uma BRP preenchida com bagaço de cana e areia nas proporções de 1:28 em massa seca resultaria em uma BRP de 7,1 m de espessura, com tempo de residência de 950 dias, no local de estudo de caso. Caso fosse utilizado o dobro da proporção de bagaço de cana e areia em massa seca (1:14), a implantação da BRP apresentar-se-ia viável, com espessura aproximada de 4 m. Através destes resultados, pôde ser comprovada a hipótese de que bagaço de cana como substrato e esterco bovino como inóculo compõem um meio reativo viável para a redução de sulfato e precipitação de metais em uma BRP.