Current model capabilities for simulating black carbon and sulfate concentrations in the Arctic atmosphere: a multi-model evaluation using a comprehensive measurement data set

The concentrations of sulfate, black carbon (BC) and other aerosols in the Arctic are characterized by high values in late winter and spring (so-called Arctic Haze) and low values in summer. Models have long been struggling to capture this seasonality and especially the high concentrations associated with Arctic Haze. In this study, we evaluate sulfate and BC concentrations from eleven different models driven with the same emission inventory against a comprehensive pan-Arctic measurement data set over a time period of 2 years (2008–2009). The set of models consisted of one Lagrangian particle dispersion model, four chemistry transport models (CTMs), one atmospheric chemistry-weather forecast model and five chemistry climate models (CCMs), of which two were nudged to meteorological analyses and three were running freely. The measurement data set consisted of surface measurements of equivalent BC (eBC) from five stations (Alert, Barrow, Pallas, Tiksi and Zeppelin), elemental carbon (EC) from Station Nord and Alert and aircraft measurements of refractory BC (rBC) from six different campaigns. We find that the models generally captured the measured eBC or rBC and sulfate concentrations quite well, compared to previous comparisons. However, the aerosol seasonality at the surface is still too weak in most models. Concentrations of eBC and sulfate averaged over three surface sites are underestimated in winter/spring in all but one model (model means for January–March underestimated by 59 and 37 % for BC and sulfate, respectively), whereas concentrations in summer are overestimated in the model mean (by 88 and 44 % for July–September), but with overestimates as well as underestimates present in individual models. The most pronounced eBC underestimates, not included in the above multi-site average, are found for the station Tiksi in Siberia where the measured annual mean eBC concentration is 3 times higher than the average annual mean for all other stations. This suggests an underestimate of BC sources in Russia in the emission inventory used. Based on the campaign data, biomass burning was identified as another cause of the modeling problems. For sulfate, very large differences were found in the model ensemble, with an apparent anti-correlation between modeled surface concentrations and total atmospheric columns. There is a strong correlation between observed sulfate and eBC concentrations with consistent sulfate/eBC slopes found for all Arctic stations, indicating that the sources contributing to sulfate and BC are similar throughout the Arctic and that the aerosols are internally mixed and undergo similar removal. However, only three models reproduced this finding, whereas sulfate and BC are weakly correlated in the other models. Overall, no class of models (e.g., CTMs, CCMs) performed better than the others and differences are independent of model resolution.

A multi-instrument comparison of integrated water vapour measurements at a high latitude site

We compare measurements of integrated water vapour (IWV) over a subarctic site (Kiruna, Northern Sweden) from five different sensors and retrieval methods: Radiosondes, Global Positioning System (GPS), ground-based Fourier-transform infrared (FTIR) spectrometer, ground-based microwave radiometer, and satellite-based microwave radiometer (AMSU-B). Additionally, we compare also to ERA-Interim model reanalysis data. GPS-based IWV data have the highest temporal coverage and resolution and are chosen as reference data set. All datasets agree reasonably well, but the ground-based microwave instrument only if the data are cloud-filtered. We also address two issues that are general for such intercomparison studies, the impact of different lower altitude limits for the IWV integration, and the impact of representativeness error. We develop methods for correcting for the former, and estimating the random error contribution of the latter. A literature survey reveals that reported systematic differences between different techniques are study-dependent and show no overall consistent pattern. Further improving the absolute accuracy of IWV measurements and providing climate-quality time series therefore remain challenging problems.

Kerb and urban increment of highly time-resolved trace elements in PM10, PM2.5 and PM1.0 winter aerosol in London during ClearfLo 2012

Ambient concentrations of trace elements with 2 h time resolution were measured in PM10–2.5, PM2.5–1.0 and PM1.0–0.3 size ranges at kerbside, urban background and rural sites in London during winter 2012. Samples were collected using rotating drum impactors (RDIs) and subsequently analysed with synchrotron radiation-induced X-ray fluorescence spectrometry (SR-XRF). Quantification of kerb and urban increments (defined as kerb-to-urban and urban-to-rural concentration ratios, respectively), and assessment of diurnal and weekly variability provided insight into sources governing urban air quality and the effects of urban micro-environments on human exposure. Traffic-related elements yielded the highest kerb increments, with values in the range of 10.4 to 16.6 for SW winds (3.3–6.9 for NE) observed for elements influenced by brake wear (e.g. Cu, Sb, Ba) and 5.7 to 8.2 for SW (2.6–3.0 for NE) for other traffic-related processes (e.g. Cr, Fe, Zn). Kerb increments for these elements were highest in the PM10–2.5 mass fraction, roughly twice that of the PM1.0–0.3 fraction. These elements also showed the highest urban increments (~ 3.0), although no difference was observed between brake wear and other traffic-related elements. All elements influenced by traffic exhibited higher concentrations during morning and evening rush hours, and on weekdays compared to weekends, with the strongest trends observed at the kerbside site, and additionally enhanced by winds coming directly from the road, consistent with street canyon effects. Elements related to mineral dust (e.g. Al, Si, Ca, Sr) showed significant influences from traffic-induced resuspension, as evidenced by moderate kerb (3.4–5.4 for SW, 1.7–2.3 for NE) and urban (~ 2) increments and increased concentrations during peak traffic flow. Elements related to regional transport showed no significant enhancement at kerb or urban sites, with the exception of PM10–2.5 sea salt (factor of up to 2), which may be influenced by traffic-induced resuspension of sea and/or road salt. Heavy-duty vehicles appeared to have a larger effect than passenger vehicles on the concentrations of all elements influenced by resuspension (including sea salt) and wearing processes. Trace element concentrations in London were influenced by both local and regional sources, with coarse and intermediate fractions dominated by traffic-induced resuspension and wearing processes and fine particles influenced by regional transport.

What controls the vertical distribution of aerosol? Relationships between process sensitivity in HadGEM3–UKCA and inter-model variation from AeroCom Phase II

The vertical profile of aerosol is important for its radiative effects, but weakly constrained by observations on the global scale, and highly variable among different models. To investigate the controlling factors in one particular model, we investigate the effects of individual processes in HadGEM3–UKCA and compare the resulting diversity of aerosol vertical profiles with the inter-model diversity from the AeroCom Phase II control experiment. In this way we show that (in this model at least) the vertical profile is controlled by a relatively small number of processes, although these vary among aerosol components and particle sizes. We also show that sufficiently coarse variations in these processes can produce a similar diversity to that among different models in terms of the global-mean profile and, to a lesser extent, the zonal-mean vertical position. However, there are features of certain models' profiles that cannot be reproduced, suggesting the influence of further structural differences between models. In HadGEM3–UKCA, convective transport is found to be very important in controlling the vertical profile of all aerosol components by mass. In-cloud scavenging is very important for all except mineral dust. Growth by condensation is important for sulfate and carbonaceous aerosol (along with aqueous oxidation for the former and ageing by soluble material for the latter). The vertical extent of biomass-burning emissions into the free troposphere is also important for the profile of carbonaceous aerosol. Boundary-layer mixing plays a dominant role for sea salt and mineral dust, which are emitted only from the surface. Dry deposition and below-cloud scavenging are important for the profile of mineral dust only. In this model, the microphysical processes of nucleation, condensation and coagulation dominate the vertical profile of the smallest particles by number (e.g. total CN  >  3 nm), while the profiles of larger particles (e.g. CN  >  100 nm) are controlled by the same processes as the component mass profiles, plus the size distribution of primary emissions. We also show that the processes that affect the AOD-normalised radiative forcing in the model are predominantly those that affect the vertical mass distribution, in particular convective transport, in-cloud scavenging, aqueous oxidation, ageing and the vertical extent of biomass-burning emissions.

Inter-comparison of stratospheric mean-meridional circulation and eddy mixing among six reanalysis data sets

The stratospheric mean-meridional circulation (MMC) and eddy mixing are compared among six meteorological reanalysis data sets: NCEP-NCAR, NCEP-CFSR, ERA-40, ERA-Interim, JRA-25, and JRA-55 for the period 1979–2012. The reanalysis data sets produced using advanced systems (i.e., NCEP-CFSR, ERA-Interim, and JRA-55) generally reveal a weaker MMC in the Northern Hemisphere (NH) compared with those produced using older systems (i.e., NCEP/NCAR, ERA-40, and JRA-25). The mean mixing strength differs largely among the data products. In the NH lower stratosphere, the contribution of planetary-scale mixing is larger in the new data sets than in the old data sets, whereas that of small-scale mixing is weaker in the new data sets. Conventional data assimilation techniques introduce analysis increments without maintaining physical balance, which may have caused an overly strong MMC and spurious small-scale eddies in the old data sets. At the NH mid-latitudes, only ERA-Interim reveals a weakening MMC trend in the deep branch of the Brewer–Dobson circulation (BDC). The relative importance of the eddy mixing compared with the mean-meridional transport in the subtropical lower stratosphere shows increasing trends in ERA-Interim and JRA-55; this together with the weakened MMC in the deep branch may imply an increasing age-of-air (AoA) in the NH middle stratosphere in ERA-Interim. Overall, discrepancies between the different variables and trends therein as derived from the different reanalyses are still relatively large, suggesting that more investments in these products are needed in order to obtain a consolidated picture of observed changes in the BDC and the mechanisms that drive them.

A influência da alimentação com diferentes níveis de vitamina E e selênio sobre a produção de imunoglobulina Y (IgY) no soro de poedeiras leves vacinadas contra Escherichia coli e encefalomielite aviária

Foram estudados os efeitos da suplementação de vitamina E (VE) e selênio (Se) sobre a imunidade de galinhas vacinadas contra Escherichia coli (EC) patogênica para suínos e com o vírus da encefalomielite aviária (VEA). Foram avaliados peso corporal (PC), peso de ovos (PO) e produção de anticorpos (AcP) em noventa poedeiras (H&N nick chick) com 49 semanas de idade alimentadas à vontade com dietas suplementadas com 0, 50, 150, 250 e 250 UI VE/kg + 0,3 ppm de Se. Às 51 semanas de idade, metade das galinhas foram vacinadas contra EC e todas as aves foram vacinadas contra VEA. Duas semanas após, receberam uma segunda dose da vacina contra EC. Amostras de sangue foram coletadas semanalmente e a quantidade de IgY foi determinada por ELISA, como densidade ótica (DO). As aves vacinadas apresentaram maior DO do que as aves não vacinadas (P≤0,05). As DO foram significativamente aumentadas (P≤0,05) quando as aves vacinadas foram alimentadas com 50 e 150 UI de VE/kg e comparadas com as DO das aves que receberam a dieta de 250 UI de VE + Se. Se não afetou AcP, PC e PO. A vacinação e a VE suplementada não afetaram PC. O PO não foi afetado pela vacinação, mas foi maior (P≤0,05) nas semanas 3, 5 e 7, quando as poedeiras receberam 250 UI VE/kg e comparados com aquelas que receberam 50, 150 e 0. A AcP contra VEA foi influenciada pela VE (P≤0,13). Cento e cinqüenta UI VE e 0 UI VE aumentaram IgY produzida, quando comparados a 250 UI. Também o Se aumentou AcP. Os resultados deste estudo sugerem que níveis médios de VE aumentam a produção de IgY por poedeiras vacinadas e Se adicionado ao mais alto nível de VE também possui efeito imunomodulador.

Índices de avaliação de processos : abordagem univariada e multivariada

Esta dissertação versa sobre índices de avaliação de processo nas suas abordagens univariada e multivariada. Analisa-se a utilização da Análise de Componentes Principais (ACP) como ferramenta no desenvolvimento de índices capazes de avaliar processos multivariados. O trabalho apresenta uma revisão teórica sobre os índices univariados de aplicação mais comum na indústria (CP/PP , CPK/PPK , CPM/PPM e CPMK/PPMK), o índice multivariado MCpm e sobre os índices MCP , MCPK , MCPM e MCPMK , associados a ACP. Os índices de avaliação de processo são analisados quanto à sua adequação ao uso, através de um estudo de caso na indústria de componentes automotivos. Para tanto, examina-se o processo de fabricação de um componente do freio de veículos médios e pesados, denominado spider, em que doze variáveis de processo são controladas por meio de controle estatístico de processo. Através do estudo de caso, faz-se uma comparação entre os resultados dos índices univariados e multivariados; pressupõe-se que através da Análise de Componentes Principais poder-se-á concluir sobre a capacidade e o desempenho de processos multivariados. Por fim, a partir da análise univariada dos componentes principais, apresenta-se uma técnica complementar para quantificar a contribuição das variáveis controladas à variabilidade de processos multivariados.

Estudo sobre o risco de mercado de uma carteira de opções através da análise de componentes principais

A presente dissertação tem como objeto de estudo a superfície de volatilidade implícita de opções européias da paridade Real / Dólar no mercado brasileiro. Este trabalho não tenta explicar as deformações ou os desvios da volatilidade implícita com relação à hipótese de volatilidade constante do modelo de Black & Scholes (1973), mas trata a volatilidade implícita como uma variável financeira interessante por si só, procurando analisar a dinâmica de sua superfície. Para a análise desta superfície, o presente estudo propõe a utilização de uma ferramenta empregada em estudos empíricos de diversos ramos da ciência: a Análise de Componentes Principais – ACP (Principal Component Analysis). As mudanças na superfície de volatilidade alteram o apreçamento das opções de uma carteira. Desta forma, constituem um fator de risco que precisa ser estudado e entendido para o desenvolvimento de estratégias de imunização e de técnicas de gerenciamento de risco, dentre elas o cálculo de Valor em Risco (V@R – Value at Risk). De posse dos resultados obtidos com a análise de componentes principais da superfície de volatilidade implícita, o presente estudo tem por objetivo obter valores limite de variação desta volatilidade implícita, como forma de estimar as conseqüentes variações extremas nos valores de uma carteira de opções. Para tanto, baseia-se em estudos sobre a aplicação da análise de componentes principais da superfície de volatilidade implícita desenvolvidos por Alexander (2001). Estes estudos, por sua vez, são derivados de estudo sobre a dinâmica de curvas de volatilidade proposto por Derman (1999). Para se verificar a eficiência da metodologia proposta, os valores extremos obtidos são testados de acordo com os critérios de teste retroativo propostos pela emenda ao comitê da Basiléia de 1996.

Papel da proteína cinase C (PKC) no processamento de memórias aversivas e espaciais

Vários resultados na literatura fornecem fortes evidências de que o processamento de memórias requerem a participação da proteína cinase C (PKC) em estruturas sabidamente necessárias para este processamento, como o hipocampo, a amígdala basolateral (ABL) e o córtex parietal posterior (CPP). Neste trabalho mostramos que o inibidor seletivo das isoformas cálcio-dependentes da PKC, Go 6976, produz um efeito amnésico dosedependente sobre a consolidação de memória espacial de longa duração em ratos submetidos ao treino no labirinto aquático de Morris (LAM), quando infundido na região CA1 do hipocampo dorsal 15 minutos pré-treino, imediatamente pós-treino ou 15 minutos pré-teste para esta tarefa, sem alterar a atividade locomotora dos animais. Ainda na tarefa do LAM, o Go 6976 também apresentou este efeito amnésico sobre a reconsolidação de memórias espaciais de longa duração recentes e antigas, bem como sobre a consolidação da memória espacial de longa duração relativa ao treino reverso no LAM, mas não teve efeito sobre a memória espacial de curta duração nem sobre a extinção da memória espacial de longa duração. Já na tarefa de esquiva inibitória (EI) o Go 6976 produziu um efeito amnésico quando infundido na ABL imediatamente ou 30 minutos pós-treino, ou no CPP 270 ou 360 minutos pós-treino, enquanto o inibidor não-seletivo das isoformas da PKC, Go 7874, produziu os mesmos efeitos, exceto por, no CPP, causar amnésia quando infundido 180 ao invés de 270 minutos pós-treino. Estes resultados indicam que as PKCs, sobretudo as cálcio-dependentes, são importantes para o processamento de memórias espaciais e aversivas, apresentando na consolidação de memórias aversivas distintos tempos críticos de ativação em diferentes estruturas cerebrais, e sendo necessárias para a aquisição, consolidação, evocação e reconsolidação de memórias espaciais.

Método para avaliação de ambientes de desenvolvimento de software combinando CMM e GQM

Este trabalho de conclusão apresenta um método e uma ferramenta para avaliação da maturidade e da capacitação de ambientes de desenvolvimento de software baseado no uso da abordagem Goal/Question/Metric-GQM combinada aos métodos tradicionais de avaliação já existentes para o modelo Capability Maturity Model-CMM. A aplicação deste método através da ferramenta proposta permitirá a organização avaliada estabelecer o grau de conformidade preliminar dos seus processos em relação às exigências do modelo CMM. Esta avaliação poderá ser utilizada como ponto de partida para o estabelecimento de um processo de melhoria. O modelo CMM descreve uma série de estágios de maturidade que são atingidos através da satisfação de metas estabelecidas para áreas-chave do processo de desenvolvimento de software da organização. A evolução deste modelo, chamada de CMMI, Capability Maturity Model Integrated, possibilita que as organizações optem pela forma de implementação do modelo. Esta opção pode se dar através do uso do CMMI em estágios, vertical utilizando os níveis tradicionais do modelo, ou contínua; horizontal baseada nas áreas-chave de processo. Da mesma forma, a avaliação pode ser realizada sobre qualquer modelo escolhido. O modelo GQM descreve uma estrutura hierárquica baseada na existência de metas de melhoria preestabelecidas das quais são extraídas métricas e questões que as satisfazem. O nível de satisfação dessas metas é obtido através da análise das métricas relativas às questões aplicadas ao foco da avaliação Algumas ferramentas para avaliação dos processos relativos ao modelo CMM são apresentadas, tais como o questionário da maturidade e os modelos existentes para a criação de métodos de avaliação, CMM Apraisal Framework-CAF e Apraisal Requirements for CMMI-ARC. O diferencial apresentado é o estabelecimento de métricas objetivas e regras de interpretação dessas para a definição da satisfação de uma determinada área-chave de processo, ACP, do nível 2 do modelo CMMI. Além dessas contribuições vale destacar o estabelecimento de questões adicionais ao questionário da maturidade com o objetivo de capturar essas métricas e a criação de grafos GQM para cada ACP do nível 2 do CMMI. Esses grafos permitem a visualização do relacionamento existente entre cada ACP do nível 2 do CMMI com suas metas, questões e métricas. A aplicação do método e da ferramenta será demonstrada através da utilização de um estudo de caso aplicado na empresa DWA Informática Ltda.

Análise do polímero PHA em Saccharomyces cerevisiae recombinante : superexpressão de phaG, e a contribuição in vivo das enzimas auxiliares envolvidas na beta-oxidação de ácidos graxos insaturados em peroxissomos

Os polímeros do tipo poli-hidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres bacterianos que apresentam as propriedades de termoplásticos e elastômeros biodegradáveis. A síntese deste polímero em plantas de interesse agroindustrial tem sido vista como uma área promissora dentro da biotecnologia de polímeros para a produção em grande escala com baixos custos. Contudo, esta tarefa requer o aprimoramento de diferentes metodologias bioquímicas e moleculares, além de maximizar os processos de extração destes polímeros biológicos. A produção de PHAs em peroxissomos ou no citoplasma de Saccharomyces cerevisiae, por meio da expressão de uma PHA-sintase bacteriana, pode servir como indicador e modulador do fluxo de carbonos que percorre vias biossintéticas como a síntese de novo de ácidos graxos e a β-oxidação. Esta levedura tem sido usada como eucarioto modelo para manipular as rotas envolvidas na síntese de PHAs do tipo MCL (PHA com um número médio de carbonos), um polímero menos cristalino e com menor ponto de fusão quando comparado ao PHA-SCL (PHA com um número pequeno de carbonos). A enzima PhaG (3-hidroxidecanoil-ACP-CoA transacilase) é responsável pela conexão entre a síntese de ácidos graxos e a produção de PHA-MCL em bactérias do gênero Pseudomonas, em meios de cultura contendo uma fonte de carbono nãorelacionada como gliconato, etanol ou acetato. Para tentar estabelecer esta rota metabólica em S. cerevisiae, o presente trabalho avaliou a coexpressão de PhaGPa e PhaC1Pa (PHA-sintase) de P. aeruginosa para a síntese de PHA-MCL a partir de uma fonte de carbono não-relacionada em leveduras. Contudo, a presença de PhaGPa não alterou a composição ou a quantidade de PHA-MCL em relação à cepa controle contendo apenas PhaC1Pa citoplasmática ou direcionada ao peroxissomo, independentemente da fonte de carbono utilizada (rafinose ou ácido oléico). Este resultado permite sugerir que a ligação entre a síntese de ácidos graxos e a produção de PHA-MCL em S. cerevisiae não foi estabelecida, provavelmente devido à ausência de algum passo enzimático que limita o desvio de substratos da síntese de ácidos graxos para a produção de PHA-MCL em organismos que não são capazes de acumular naturalmente este polímero quando cultivados em fontes de carbono não-relacionadas.A levedura S. cerevisiae tem sido usada como um sistema modelo para estudar a β-oxidação de ácidos graxos insaturados em peroxissomos. A produção de PHA-MCL pela expressão de PhaC1Pa em peroxissomos de cepas selvagens e mutantes nulos de S. cerevisiae para as enzimas auxiliares da β-oxidação (Eci1p, Sps19p e Dci1p), multiplicadas em meio de cultivo contendo um ácido graxo insaturado como fonte de carbono, permitiu monitorar o fluxo de carbonos que percorre as vias dependente de isomerase, redutase e di-isomerase. Desta forma, o presente estudo permitiu avaliar a β- oxidação in vivo dos ácidos graxos linoléico conjugado, 9-cis,11-trans-CLA (ácido rumênico) ou 10-cis,13-cis-nonadecadienóico, para determinar a contribuição das vias alternativas na degradação destes substratos pela utilização de cepas selvagens, mutantes nulos e linhagens contendo um plasmídio multicópia para os genes ECI1 (Δ3- Δ2-enoil-CoA isomerase), SPS19 (2,4-dienoil-CoA redutase) e DCI1 (Δ3,5-Δ2,4-dienoil- CoA isomerase). As linhagens selvagens foram capazes de sintetizar PHA-MCL quando cultivadas em ácido rumênico, mas a atividade da enzima Eci1p foi essencial para a degradação deste CLA, indicando que a via dependente de isomerase é a única rota in vivo necessária para a β-oxidação do ácido rumênico em peroxissomos de S. cerevisiae. A contribuição da enzima di-isomerase (Dci1p) para a degradação do ácido 10- cis,13-cis-nonadecadienóico foi avaliada em cepas selvagens, mutantes nulos dci1Δ e linhagens de S. cerevisiae contendo os plasmídeos multicópia. De acordo com o conteúdo e a quantidade de PHA formado, a β-oxidação de ácidos graxos cisinsaturados em um carbono ímpar é, in vivo, independente da di-isomerase. Embora este resultado possa indicar o mesmo padrão de envolvimento de Dci1p na degradação de ácidos graxos cis-insaturados em um carbono ímpar em mitocôndrias de mamíferos, esta via alternativa deve ser mais bem investigada em eucariotos superiores.

Relação entre as componentes principais da estrutura a termo da taxa de juros brasileira e as variáveis macroeconômicas

Este trabalho observa como as variáveis macroeconômicas (expectativa de inflação, juro real, hiato do produto e a variação cambial) influenciam a dinâmica da Estrutura a Termo da Taxa de Juros (ETTJ). Esta dinâmica foi verificada introduzindo a teoria de Análise de Componentes Principais (ACP) para capturar o efeito das componentes mais relevantes na ETTJ (nível, inclinação e curvatura). Utilizando-se as estimativas por mínimos quadrados ordinários e pelo método generalizado dos momentos, foi verificado que existe uma relação estatisticamente significante entre as variáveis macroeconômicas e as componentes principais da ETTJ.

Mensuração de risco para empresas do ramo frigorífico

Este trabalho apresenta metodologia de mensuração e gestão de risco para empresas do ramo frigorífico. A ferramenta utilizada é conhecida como Earnings at Risk (EaR), e se adota uma visão top-down, que mostra a variação do resultado da empresa de acordo com variáveis explicativas de mercado e variáveis idiossincráticas. Através da eliminação de multicolinearidade entre essas variáveis com o uso da métrica de Análise de Componentes Principais (ACP), busca-se analisar como o novo EaR se comportaria frente ao enfoque usual, construído com um modelo de regressão linear múltipla. Variáveis dummy fazem parte do modelo de estimação do resultado futuro das empresas frigoríficas, relacionadas à ocorrência ou não de doenças que afetam o gado bovino, e à retirada de embargos econômicos de países importadores durante o período de análise. Ao fim do trabalho é verificado que as variáveis dummy não possuem relevância para a determinação de EaR, e que não se chega a conclusão de que o modelo de EaR com ACP se mostra melhor com menos variáveis, mantendo a mesma variância e significância estatística originais.

Diagnóstico ecotoxicológico dos efluentes lançados no complexo estuarino do Jundiaí/Potengi, Natal/RN

Untreated effluents that reach surface water affect the aquatic life and humans. This study aimed to evaluate the wastewater s toxicity (municipal, industrial and shrimp pond effluents) released in the Estuarine Complex of Jundiaí- Potengi, Natal/RN, through chronic quantitative e qualitative toxicity tests using the test organism Mysidopsis Juniae, CRUSTACEA, MYSIDACEA (Silva, 1979). For this, a new methodology for viewing chronic effects on organisms of M. juniae was used (only renewal), based on another existing methodology to another testorganism very similar to M. Juniae, the M. Bahia (daily renewal).Toxicity tests 7 days duration were used for detecting effects on the survival and fecundity in M. juniae. Lethal Concentration 50% (LC50%) was determined by the Trimmed Spearman-Karber; Inhibition Concentration 50% (IC50%) in fecundity was determined by Linear Interpolation. ANOVA (One Way) tests (p = 0.05) were used to determinate the No Observed Effect Concentration (NOEC) and Low Observed Effect Concentration (LOEC). Effluents flows were measured and the toxic load of the effluents was estimated. Multivariate analysis - Principal Component Analysis (PCA) and Correspondence Analysis (CA) - identified the physic-chemical parameters better explain the patterns of toxicity found in survival and fecundity of M. juniae. We verified the feasibility of applying the only renewal system in chronic tests with M. Juniae. Most efluentes proved toxic on the survival and fecundity of M. Juniae, except for some shrimp pond effluents. The most toxic effluent was ETE Lagoa Aerada (LC50, 6.24%; IC50, 4.82%), ETE Quintas (LC50, 5.85%), Giselda Trigueiro Hospital (LC50, 2.05%), CLAN (LC50, 2.14%) and COTEMINAS (LC50, IC50 and 38.51%, 6.94%). The greatest toxic load was originated from ETE inefficient high flow effluents, textile effluents and CLAN. The organic load was related to the toxic effects of wastewater and hospital effluents in survival of M. Juniae, as well as heavy metals, total residual chlorine and phenols. In industrial effluents was found relationship between toxicity and organic load, phenols, oils and greases and benzene. The effects on fertility were related, in turn, with chlorine and heavy metals. Toxicity tests using other organisms of different trophic levels, as well as analysis of sediment toxicity are recommended to confirm the patterns found with M. Juniae. However, the results indicate the necessity for implementation and improvement of sewage treatment systems affluent to the Potengi s estuary

Desenvolvimento de sistemas de aditivos químicos para aplicação em cimentações de poços de petróleo

The primary cementing is an important step in the oilwell drilling process, ensuring the mechanical stability of the well and the hydraulic isolation between casing and formation. For slurries to meet the requirements for application in a certain well, some care in the project should be taken into account to obtain a cement paste with the proper composition. In most cases, it is necessary to add chemicals to the cement to modify its properties, according to the operation conditions and thus obtain slurries that can move inside the jacket providing a good displacement to the interest area. New technologies of preparation and use of chemicals and modernization of technological standards in the construction industry have resulted in the development of new chemical additives for optimizing the properties of building materials. Products such as polycarboxylate superplasticizers provide improved fluidity and cohesion of the cement grains, in addition to improving the dispersion with respect to slurries without additives. This study aimed at adapting chemical additives used in civil construction to be used use in oilwell cement slurries systems, using Portland cement CPP-Special Class as the hydraulic binder. The chemical additives classified as defoamer, dispersant, fluid loss controller and retarder were characterized by infrared absorption spectroscopy, thermogravimetric analyses and technological tests set by the API (American Petroleum Institute). These additives showed satisfactory results for its application in cement slurries systems for oil wells. The silicone-based defoamer promoted the reduction of air bubbles incorporated during the stirring of the slurries. The dispersant significantly reduced the rheological parameters of the systems studied. The tests performed with the fluid loss controller and the retarder also resulted in suitable properties for application as chemical additives in cement slurries