Vegetation community and geochemistry in the Uummannaq District, West Greenland

Beach and salt marsh vegetation of the Uummannaq District, northern West Greenland (c. 70°15' N - 72° N, 49° W - 54° W) was studied 1998 according to the Braun-Blanquet phytosociological approach. Habitat analyses included soil chemistry. Such vegetation locally occurs and is not developed over extensive areas. On gravely stony beaches a Mertensia maritima ssp. maritima community occurs, while a Honckenya peploides var. diffusa community is confined to sandy beaches. The association Honckenyo diffusae-Elymetum mollis Thannh. 1975 is confined to sandy shore walls and low dunes. All vegetation types are assigned to the alliance Honckenyo- Elymion arenariae Tx. 1966, which again is a unit of the order Honckenyo- Elymetalia arenariae Tx. 1966, which is sub ordered to the class Honckenyo-Elymetea arenariae Tx. 1966. On fine sediments along sheltered coasts salt marsh vegetation is locally developed mainly on fiord deltas and outwash plains of small rivers and streams. A distinct zonation pattern in vegetation can be observed from the lower to upper salt marsh: Puccinellietum phryganodis Hadac 1946 association, Caricetum subspathaceae Hadac 1946 association, Caricetum ursinae Hadac 1946 association (all assigned to the alliance Puccinellion phryganodis Hadac 1946) and Festuco-Caricetum glareosae Nordh. 1954 association (assigned to the alliance Armerion maritimae Br.-Bl. et de Leeuw 1936). Both alliances are units of the order Glauco- Puccinellietalia Beeftink et Westhoff in Beeftink 1965, which is assigned to the class Asteretea tripolii Westhoff et Beeftink in Beeftink 1962. TWINSPAN and CCA support the vegetation classification and the CCA with soil chemistry parameters shows that salinity (related to position above MHW) and Ncontent are strongly correlated with the floristical differentiation of the vegetation of the Honckenyo-Elymetea class. In the Asteretea tripolii class, position above MHW (negatively correlated with pH, conductivity and Clcontent) and fresh water supply are likely the main factors, which affect vegetation differentiation. A synoptic survey of vegetation types from Greenland based on published phytosociological tables is presented and distribution of the vegetation types is addressed, just as their position in a circumpolar context. Moreover a Cochlearia groenlandica-Melandrium triflorum community is described as a new vegetation type, occurring on shallow soil on cliffs influenced by salt spray.

Seawater carbonate chemistry and calcification rate during mesocosm experiments with coral Montipora capitata, 2008

A long-term (10 months) controlled experiment was conducted to test the impact of increased partial pressure of carbon dioxide (pCO2) on common calcifying coral reef organisms. The experiment was conducted in replicate continuous flow coral reef mesocosms flushed with unfiltered sea water from Kaneohe Bay, Oahu, Hawaii. Mesocosms were located in full sunlight and experienced diurnal and seasonal fluctuations in temperature and sea water chemistry characteristic of the adjacent reef flat. Treatment mesocosms were manipulated to simulate an increase in pCO2 to levels expected in this century [midday pCO2 levels exceeding control mesocosms by 365 ± 130 µatm (mean ± sd)]. Acidification had a profound impact on the development and growth of crustose coralline algae (CCA) populations. During the experiment, CCA developed 25% cover in the control mesocosms and only 4% in the acidified mesocosms, representing an 86% relative reduction. Free-living associations of CCA known as rhodoliths living in the control mesocosms grew at a rate of 0.6 g buoyant weight per year while those in the acidified experimental treatment decreased in weight at a rate of 0.9 g buoyant weight per year, representing a 250% difference. CCA play an important role in the growth and stabilization of carbonate reefs, so future changes of this magnitude could greatly impact coral reefs throughout the world. Coral calcification decreased between 15% and 20% under acidified conditions. Linear extension decreased by 14% under acidified conditions in one experiment. Larvae of the coral Pocillopora damicornis were able to recruit under the acidified conditions. In addition, there was no significant difference in production of gametes by the coral Montipora capitata after 6 months of exposure to the treatments.

Propriedades óticas dos sistemas cerâmicos atuais e suas aplicações em dentes naturais

A estética representa uma qualidade cada vez mais requisitada pela sociedade na atualidade. A busca pela aparência ideal expandiu-se também na medicina dentária, aumentando as exigências por resultados perfeitos. A medicina dentária tem desenvolvido novas técnicas e novos materiais com a ambição de reproduzir as propriedades estéticas e funcionais dos dentes naturais. Os sistemas totalmente cerâmicos têm sido alvo de grande entusiasmo dado as suas características inerentes. O seu potencial na reabilitação oral estética tem derrotado as suas antecessoras metalocerâmicas. À semelhança do esmalte e da dentina, os sistemas totalmente cerâmicos exibem boas propriedades óticas de translucidez, opacidade, fluorescência e opalescência, resultado da interação com a luz. Ainda que não seja possível dissociar as propriedades óticas das propriedades mecânicas de um dente natural para o sucesso de uma restauração, a heterogeneidade das cerâmicas têm sido exitosas enquanto sistema que combina diferentes propriedades para diferentes indicações clínicas. Esta variabilidade deve-se a diferentes composições químicas e a diferentes processos de fabricação, entre outros, que acentuam ou atenuam qualidades em cada sistema totalmente cerâmico. Este trabalho pretende abordar e comparar os sistemas cerâmicos atuais (cerâmicas com base em sílica, cerâmicas com base de alumina, cerâmicas com base em zircónia) de acordo com as suas propriedades óticas e a consequente aplicação clínica tendo em conta as características dos dentes naturais.

DEVELOPMENT OF A FAIR CHARGING MODEL FOR A PUBLIC DATA CENTER

The purpose of the study was to explore how a public, IT services transferor, organization, comprised of autonomous entities, can effectively develop and organize its data center cost recovery mechanisms in a fair manner. The lack of a well-defined model for charges and a cost recovery scheme could cause various problems. For example one entity may be subsidizing the costs of another entity(s). Transfer pricing is in the best interest of each autonomous entity in a CCA. While transfer pricing plays a pivotal role in the price settings of services and intangible assets, TCE focuses on the arrangement at the boundary between entities. TCE is concerned with the costs, autonomy, and cooperation issues of an organization. The theory is concern with the factors that influence intra-firm transaction costs and attempting to manifest the problems involved in the determination of the charges or prices of the transactions. This study was carried out, as a single case study, in a public organization. The organization intended to transfer the IT services of its own affiliated public entities and was in the process of establishing a municipal-joint data center. Nine semi-structured interviews, including two pilot interviews, were conducted with the experts and managers of the case company and its affiliating entities. The purpose of these interviews was to explore the charging and pricing issues of the intra-firm transactions. In order to process and summarize the findings, this study employed qualitative techniques with the multiple methods of data collection. The study, by reviewing the TCE theory and a sample of transfer pricing literature, created an IT services pricing framework as a conceptual tool for illustrating the structure of transferring costs. Antecedents and consequences of the transfer price based on TCE were developed. An explanatory fair charging model was eventually developed and suggested. The findings of the study suggested that the Chargeback system was inappropriate scheme for an organization with affiliated autonomous entities. The main contribution of the study was the application of TP methodologies in the public sphere with no tax issues consideration.

Estrutura da comunidade arbórea e suas relações com fatores edáficos na floresta de restinga paludosa da Estrada Velha, Rio Grande, Rio Grande do Sul

(Estrutura da comunidade arbórea e suas relações com fatores edáficos na floresta de restinga paludosa da estrada Velha, Rio Grande, Rio Grande do Sul). O presente estudo tem como objetivo estudar a estrutura da comunidade arbórea da floresta de restinga paludosa da Estrada Velha (32º07’S; 52º09’W) localizada no município do Rio Grande, na Planície Costeira do Rio Grande do Sul e suas correlações com fatores edáficos. Para a amostragem do componente arbóreo foram demarcadas três transecções paralelas, ao longo das quais foram alocadas 30 unidades amostrais de 10m X 10m, de forma não contígua e amostrados todos os indivíduos com perímetro a altura do peito maior ou igual a 15 cm. Foram coletadas amostras de solo para análises químicas e granulométricas e realizadas medidas da coluna d’água nas unidades amostrais. Os principais parâmetros fitossociológicos foram estimados para descrever a estrutura da floresta, bem como os índices de Diversidade de Shannon (H’) e de Equabilidade de Pielou (J’). A similaridade com outras florestas no Rio Grande do Sul foi estimada pelo índice de Jaccard (ISj). As relações entre a abundância das espécies nas unidades amostrais e fatores edáficos foram avaliadas por meio de análise de componentes principais (PCA) e análise de correspondência canônica (CCA). Foram registrados 585 indivíduos distribuídos em 19 espécies, 17 gêneros e 16 famílias. A família com maior riqueza específica foi Moraceae e as espécies com maiores valores de importância foram Citronela gongonha (Mart.) R.A. Howard, Erythrina crista-galli L., Sebastiania brasiliensis Spreng., Ficus cestrifolia Schott. e Syagrus romanzoffiana (Cham.) Glassman. O Índice de diversidade foi 1,99 nat.ind-1 e o de Equabilidade foi 0,68. As análises multivariadas de ordenação evidenciaram um gradiente de distribuição das espécies correlacionado principalmente com a densidade de C. gongonha e fatores edáficos como pH, Ca, CTC(t), MO, K e nível de alagamento. O componente arbóreo mostrou similaridade florística (ISj) com outras florestas paludosas localizadas em maiores latitudes no Estado.

Efeitos dos fatores ambientais na comunidade de macrófitas em pequenos cursos lóticos perenes subtropicais

Neste estudo foi investigado como a distribuição das espécies e a produção de biomassa de macrófitas aquáticas são influenciadas pelas condições físico-químicas do ambiente. Também foi avaliado como uma espécie com maior potencial competitivo pode interferir na diversidade de espécies da comunidade macrofítica. Para tanto, em cada um dos três arroios, foram dispostos seis transecções, perpendiculares à margem. Em cada transecção foram demarcadas três unidades amostrais de 1m², nas quais foram registrados os parâmetros fitossociológicos cobertura e frequência relativas e valor de importância. A diversidade de espécies foi estimada pelo índice de Shannon, utilizando os valores de cobertura de espécies. Para determinar a biomassa das macrófitas aquáticas foram usados quadrats de 0,25m², alocados dentro da unidade amostral de 1m² usadas para quantificar os dados fitossociológicos, nos mesmos pontos onde foi feito o levantamento de cobertura da vegetação. Utilizamos como variáveis preditoras a velocidade da corrente, radiação solar incidente, coeficiente de sombreamento, vegetação ripária arbórea adjacente, nitrogênio orgânico dissolvido, carbono orgânico dissolvido e condutividade elétrica. Foram registradas 32 espécies de macrófitas aquáticas, distribuídas em 19 famílias e 28 gêneros. Conforme Análise de Correspondência Canônica (CCA), as espécies com maiores valores de biomassa foram relacionadas a unidades amostrais com alta incidência luminosa. As unidades amostrais com dominância de Pistia stratiotes apresentaram menor diversidade de espécies indicando que esta espécie, quando encontra condições que permitam sua proliferação, pode excluir espécies de menor potencial competitivo. De acordo com GLM (Generalized Linear Model), a ausência de vegetação ripária ou presente em apenas uma das margens e baixas velocidades de corrente configura-se em condições favoráveis ao estabelecimento e desenvolvimento de macrófitas aquáticas, possibilitando produção maiores valores de biomassa.

Hybrid materials for biomedical applications

The increased longevity of humans and the demand for a better quality of life have led to a continuous search for new implant materials. Scientific development coupled with a growing multidisciplinarity between materials science and life sciences has given rise to new approaches such as regenerative medicine and tissue engineering. The search for a material with mechanical properties close to those of human bone produced a new family of hybrid materials that take advantage of the synergy between inorganic silica (SiO4) domains, based on sol-gel bioactive glass compositions, and organic polydimethylsiloxane, PDMS ((CH3)2.SiO2)n, domains. Several studies have shown that hybrid materials based on the system PDMS-SiO2 constitute a promising group of biomaterials with several potential applications from bone tissue regeneration to brain tissue recovery, passing by bioactive coatings and drug delivery systems. The objective of the present work was to prepare hybrid materials for biomedical applications based on the PDMS-SiO2 system and to achieve a better understanding of the relationship among the sol-gel processing conditions, the chemical structures, the microstructure and the macroscopic properties. For that, different characterization techniques were used: Fourier transform infrared spectrometry, liquid and solid state nuclear magnetic resonance techniques, X-ray diffraction, small-angle X-ray scattering, smallangle neutron scattering, surface area analysis by Brunauer–Emmett–Teller method, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Surface roughness and wettability were analyzed by 3D optical profilometry and by contact angle measurements respectively. Bioactivity was evaluated in vitro by immersion of the materials in Kokubos’s simulated body fluid and posterior surface analysis by different techniques as well as supernatant liquid analysis by inductively coupled plasma spectroscopy. Biocompatibility was assessed using MG63 osteoblastic cells. PDMS-SiO2-CaO materials were first prepared using nitrate as a calcium source. To avoid the presence of nitrate residues in the final product due to its potential toxicity, a heat-treatment step (above 400 °C) is required. In order to enhance the thermal stability of the materials subjected to high temperatures titanium was added to the hybrid system, and a material containing calcium, with no traces of nitrate and the preservation of a significant amount of methyl groups was successfully obtained. The difficulty in eliminating all nitrates from bulk PDMS-SiO2-CaO samples obtained by sol-gel synthesis and subsequent heat-treatment created a new goal which was the search for alternative sources of calcium. New calcium sources were evaluated in order to substitute the nitrate and calcium acetate was chosen due to its good solubility in water. Preparation solgel protocols were tested and homogeneous monolithic samples were obtained. Besides their ability to improve the bioactivity, titanium and zirconium influence the structural and microstructural features of the SiO2-TiO2 and SiO2-ZrO2 binary systems, and also of the PDMS-TiO2 and PDMS-ZrO2 systems. Detailed studies with different sol-gel conditions allowed the understanding of the roles of titanium and zirconium as additives in the PDMS-SiO2 system. It was concluded that titanium and zirconium influence the kinetics of the sol-gel process due to their different alkoxide reactivity leading to hybrid xerogels with dissimilar characteristics and morphologies. Titanium isopropoxide, less reactive than zirconium propoxide, was chosen as source of titanium, used as an additive to the system PDMS-SiO2-CaO. Two different sol-gel preparation routes were followed, using the same base composition and calcium acetate as calcium source. Different microstructures with high hydrophobicit were obtained and both proved to be biocompatible after tested with MG63 osteoblastic cells. Finally, the role of strontium (typically known in bioglasses to promote bone formation and reduce bone resorption) was studied in the PDMS-SiO2-CaOTiO2 hybrid system. A biocompatible material, tested with MG63 osteoblastic cells, was obtained with the ability to release strontium within the values reported as suitable for bone tissue regeneration.

Acousto-optic modulation of optical reflection properties in fiber Bragg gratings and the application in fiber lasers

This thesis aims to investigate the interaction of acoustic waves and fiber Bragg gratings (FBGs) in standard and suspended-core fibers (SCFs), to evaluate the influence of the fiber, grating and modulator design on the increase of the modulation efficiency, bandwidth and frequency. Initially, the frequency response and the resonant acoustic modes of a low frequency acousto-optic modulator (f < 1.2 MHz) are numerically investigated by using the finite element method. Later, the interaction of longitudinal acoustic waves and FBGs in SCFs is also numerically investigated. The fiber geometric parameters are varied and the strain and grating properties are simulated by means of the finite element method and the transfer matrix method. The study indicates that the air holes composing the SCF cause a significant reduction of the amount of silica in the fiber cross section increasing acousto-optic interaction in the core. Experimental modulation of the reflectivity of FBGs inscribed in two distinct SCFs indicates evidences of this increased interaction. Besides, a method to acoustically induce a dynamic phase-shift in a chirped FBG employing an optimized design of modulator is shown. Afterwards, a combination of this modulator and a FBG inscribed in a three air holes SCF is applied to mode-lock an ytterbium doped fiber laser. To improve the modulator design for future applications, two other distinct devices are investigated to increase the acousto-optic interaction, bandwidth and frequency (f > 10 MHz). A high reflectivity modulation has been achieved for a modulator based on a tapered fiber. Moreover, an increased modulated bandwidth (320 pm) has been obtained for a modulator based on interaction of a radial long period grating (RLPG) and a FBG inscribed in a standard fiber. In summary, the results show a considerable reduction of the grating/fiber length and the modulator size, indicating possibilities for compact and faster acousto-optic fiber devices. Additionally, the increased interaction efficiency, modulated bandwidth and frequency can be useful to shorten the pulse width of future all-fiber mode-locked fiber lasers, as well, to other photonic devices which require the control of the light in optical fibers by electrically tunable acoustic waves.

Síntese de sensores, funcionalização de nanopartículas e fibras óticas para reconhecimento de aniões

O trabalho descrito nesta dissertação envolve a síntese e caracterização de novos macrociclos tetrapirrólicos e afins com potencial aplicação como quimiossensores de aniões, tanto em solução como quando suportados em diferentes materiais. As porfirinas e ftalocianinas ocupam um lugar de destaque nesta dissertação, pelo que no primeiro capítulo, é feita uma revisão bibliográfica acerca das suas metodologias de síntese bem como das suas principais características e aplicações, nomeadamente como quimiossensores de aniões. No segundo capítulo é discutida a síntese e caracterização dos compostos porfirínicos e ftalocianinicos com grupos amina ou poliamina, posteriormente utilizados como hospedeiros de aniões. Descrevem-se, pormenorizadamente, os métodos de síntese, purificação e caracterização estrutural dos diversos compostos sintetizados. No terceiro capítulo realizaram-se os estudos de complexação com aniões em solução e determinaram-se as respetivas constantes de afinidade. Os compostos sintetizados apresentam capacidade de interagir com diferentes aniões. As porfirinas testadas apresentam elevadas constantes de afinidade para o anião di-hidrogenofosfato, mesmo em soluções aquosas quando testadas com cristais piezoelétricos. No caso das ftalocianinas verificou-se que estas interagem com vários aniões e apresentam propriedades cromogénicas, podendo mesmo distinguir aniões cianeto em soluções contendo água. No quarto capítulo estudou-se a imobilização dos quimiossensores, que demonstraram maior eficácia nos estudos de reconhecimento em solução, em diferentes materiais. Primeiro foi estudada a imobilização dos quimiossensores em nanopartículas de sílica (com e sem núcleo magnético) e testada a sua capacidade como sensor de aniões em solução. Numa segunda parte foi estudada a imobilização em fibras óticas. Estas, além das suas excecionais propriedades físico-químicas, têm a vantagem de poderem ser integradas em diferentes estruturas e/ou equipamentos de análise. Na ultima parte desta dissertação encontra-se a descrição da síntese e caracterização de novos conjugados porfirina-C60-OligoDNA com potencial aplicação em transferência eletrónica. Foram sintetizados e caracterizados novos compostos porfirina-OligoDNA e C60-OligoDNA. Esta parte do trabalho foi realizada no “Institute of Advanced Energy” na Universidade de Quioto, Japão.

Comunidades zooplanctônicas como bioindicadoras da qualidade da água de quatro reservatórios da região semi-árida do Rio Grande do Norte

The response of zooplankton assemblages to variations in the water quality of four man-made lakes, caused by eutrophication and siltation, was investigated by means of canonical correspondence analysis. Monte Carlo simulations using the CCA eingenvalues as test statistics revealed that changes in zooplankton species composition along the environmental gradients of trophic state and abiogenic turbidity were highly significant. The species Brachionus calyciflorus, Thermocyclops sp. and Argyrodiaptomus sp. were good indicators of eutrophic conditions while the species Brachionus dolabratus, Keratella tropica and Hexarthra sp. were good indicators of high turbidity due to suspended sediments. The rotifer genus Brachionus was the most species-rich taxon, comprising five species which were associated with different environmental conditions. Therefore, we tested whether this genus alone could potentially be a better biological indicator of these environmental gradients than the entire zooplankton assemblages or any other random set of five species. The ordination results show that the five Brachionus species alone did not explain better the observed pattern of environmental variation than most random sets of five species. Therefore, this genus could not be selected as a target taxon for more intensive environmental monitoring as has been previously suggested by Attayde and Bozelli (1998). Overall, our results show that changes in the water quality of man-made lakes in a tropical semi-arid region have significant effects on the structure of zooplankton assemblages that can potentially affect the functioning of these ecosystems

PRODUÇÃO DE MUDAS DE UMBUZEIRO ( Spondias tuberosa Arruda Câmara) EM DIFERENTES SUBSTRATOS E TAMANHO DE RECIPIENTES

A espécie Spondias tuberosa Arr. Cam. (umbuzeiro) destaca-se como uma das espécies arbóreas de maior potencial do semiárido brasileiro. Apesar de sua relevante importância socioeconômica e ambiental, há falta de estudos voltados para o estabelecimento de um modelo de produção de mudas da espécie. O objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de mudas de Spondias tuberosa utilizando diferentes substratos e tamanho de recipientes. O experimento foi conduzido no viveiro do Laboratório de Ecologia Vegetal (LEV) do Centro de Ciências Agrárias (CCA) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), Areia - PB. O delineamento experimental usado foi em blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 7 e parcelas subdivididas, sendo que os recipientes representaram as parcelas e os substratos as subparcelas. Foram utilizados substratos formulados a partir da mistura de terra de subsolo (37,5-100%), areia lavada (12,5- 25%) e esterco bovino curtido (10-50%). Os recipientes utilizados foram sacos de polietileno preto com volumes de 1900 cm3 (15 x 27 cm) e 5000 cm3 (25 x 26 cm). Para a obtenção das plântulas, sementes de Spondias tuberosa foram semeadas em sementeira de alvenaria até a repicagem (90 dias após o semeio). Aos 78 dias, após a repicagem, as mudas foram avaliadas quanto à altura, diâmetro do colo, relação altura/ diâmetro do colo, diâmetro do xilopódio, comprimento de raiz, massa seca da parte aérea e raiz. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e ao teste F, sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade, utilizando o software SISVAR®. Os substratos com esterco bovino curtido proporcionaram os maiores valores em altura e comprimento de raiz. Para a produção de mudas de Spondias tuberosa, é recomendado o substrato contendo terra de subsolo (45%) + Areia (15%) + Esterco bovino (40%).

Desenvolvimento de processos oxidativos avançados para degradação de agrotóxicos em meio aquoso

Atualmente há uma crescente preocupação quanto à qualidade dos recursos hídricos, e essa notória inquietação se deve em parte ao aumento na demanda e consumo de água a nível global, uma vez que o crescimento econômico, juntamente com o desenvolvimento tecnológico, agrícola e industrial conduz a poluição ambiental. Neste contexto, os agrotóxicos, apresentam um alto fator de risco para a qualidade dos recursos hídricos, pois essas substâncias geralmente são tóxicas e não biodegradáveis. Diante deste cenário, um dos maiores desafios nos dias atuais é a eliminação de uma parte significativa, dessa poluição, a qual é causada por esses contaminantes orgânicos tóxicos. O processo clássico de oxidação biológica falha na eliminação de compostos tóxicos, bem como de contaminantes orgânicos recalcitrantes. Além disso, os processos físico-químicos, como a adsorção em carvão ativado, floculação, e a filtração por membranas, apenas transferem esses contaminantes de fase, sem que ocorra a sua destruição. Sendo assim, surge a necessidade da adoção de técnicas que possam ser destrutivas a essas espécies. Os Processos Oxidativos Avançados, surgem como um caminho alternativo para diminuir e eliminar os resíduos desses contaminantes orgânicos. Por tanto, tiveram-se como objetivos neste trabalho: (i) desenvolver e otimizar um processo Fenton empregando ferro zero e peróxido de hidrogênio (Fe0 /H2O2) (ii) utilizar como fonte de ferro zero para o processo Fenton limalha de ferro, a qual é um resíduo da atividade metalúrgica na cidade de Rio Grande (iii) otimizar o tempo de reação (TR) e tempo de homogeneização (TH) para a Fotocatálise Heterogênea empregando um catalisador de sílica dopada com dióxido de titânio e dicloreto de tris (2,2-bipiridina) rutênio II (iv) desenvolver um método cromatográfico empregando LC-DAD para realizar o monitoramento da degradação dos agrotóxicos (v) empregar a LC-MS/MS para confirmar a degradação dos agrotóxicos e monitorar a formação de produtos (vi) empregar IC para monitorar a formação de espécies iônicas (vii) realizar a determinação de COT para estimar a mineralização do carbono orgânico dissolvido. Para tanto, um total de seis agrotóxicos foram selecionados para a o estudo de degradação: bentazona, carbofurano, clomazona, diurom, tebuconazole e piraclostrobina. O sistema Fe0 /H2O2 desenvolvido para a degradação dos agrotóxicos mostrou ser eficiente. A eficiência de degradação foi fortemente afetada pelo pH, massa de limalha de ferro e concentração de peróxido de hidrogênio. As melhores condições para a degradação foram: pH 2,0, 5 mmol L-1 H2O2 e 2,0 g de limalha de ferro. No tempo total de 20 min o carbono orgânico total foi reduzido levando a mineralização de 55%, com taxas de degradação que variaram de 51 a 100%. A utilização de recirculação no sistema Fe0 /H2O2 elevou a taxa de degradação dos agrotóxicos bentazona e carbofurano. As taxas variaram de 93 a 100% de degradação, com um tempo total de reação de 120 min, chegando a 63% de mineralização. O sistema TiO2/UV também mostrou-se adequado a degradação dos agrotóxicos. As condições ótimas foram 20 mg de catalisador, pH 7, TH de 15 min e TR de 110 min. O sistema apresentou taxas de degradação que variaram de 71 a 99,98%. Levando a mineralização de 97,60% da demanda de carbono orgânico.

Biomonitoramento da comunidade de macroinvertebrados de um reservatório de abastecimento público no sul do Brasil

The faunal inventory of the macroinvertebrate community is important to the environmental assessment, since this biota is sensitive to human disturbance. The reservoir of Rio Verde, located on the first plateau of Paraná, is inserted into an agricultural region with several forest fragments Araucaria. The aim of this study was to evaluate the environmental integrity of the reservoir through ecological indexes of macroinvertebrate community benthic and associated with macrophytes. Five sampling points were defined in the study area, which comprise distinct microhabitats in the basin. There were four sampling campaigns, each by weather station: Spring (2014); Summer (2015); Autumn (2015) and Winter (2015). In each sample were measured abiotic various parameters in the field and be collected water samples for nutrient analysis in the laboratory. The macroinvertebrates were collected in triplicate at adapted Macan method using mesh sieve 1 mm and CPUE (catch per unit effort) for 20 minutes. In order to pellet sample was used a dredger model Petersen 2L. Still in the field, by season, samples were collected from macrophytes Myriophyllum aquaticum (Vell) Verdc. and Potamogeton montevidensis A. Benn. in triplicates in the fluvial region of the reservoir, to analyze the associated fractal dimension and macrofauna. For this we used a PVC sampler specific volume 0.025 m3. the following ecological descriptors were calculated in each case: abundance, wealth tax, wealth Margalef, Shannon-Wiener diversity, evenness evenness through the Past software. The index Biological Monitoring Working Party (BMWP) for monitoring sampling points was also calculated. Regarding the statistical analysis, we used the analysis of PERMANOVA to compare points and seasons and canonical correspondence analysis (CCoA) for variables. Regarding M. aquaticum and P. montevidensis it was not verified difference to the average associated macroinvertebrates. However there was a difference for abundance of organisms in the fractal dimension and biomass of specimens. M. aquaticum is more complex and took more macrofauna in relation to P. montevidensis. Regarding the monitoring of the reservoir, it showed up mesotrophic with moderate nutrient concentrations and within the regulatory limits. Benthic macrofauna showed statistical differences in relation to the reservoir region, sample point and temporal variation. The BMWP index showed that the river region has the highest biotic integrity (in all samples above 70 points), and the ecological descriptors of wealth and Margalef diversity of Shannon- Wiener higher. In point 4 (dam downstream) were recorded evidence of possible impacts due to lower wealth and BMWP index which resulted in a questionable quality water. New approaches are needed to focus on the aquatic community in the best understanding of this ecosystem and also with a view to environmental preservation of the Green River Basin.

Nanopartículas hibrídas para sistemas de drug delivery inteligentes

A nanotecnologia é uma ciência multidisciplinar que consiste na otimização das propriedades da matéria permitindo assim o desenvolvimento de sistemas com um tamanho manométrico. A aplicação da nanotecnologia na medicina surge como um campo de pesquisa que esta a gerar um grande interesse, principalmente em sistemas de libertação controlada de fármacos. A nanotecnologia, e a sua aplicação na área da nanomedicina, em particular em drug delivery systems, tem sido alvo de um desenvolvimento acentuado. A administração de fármacos ocorre sobretudo por via oral ou por injeção direta no organismo. O percurso destes fármacos desde do local de entrada no organismo até ao tecido-alvo obriga que estes entrem em contato com os outros tecidos podendo interagir com eles. Deste modo, esta interação química pode produzir efeitos indesejáveis no organismo e reduzir a capacidade de ação do fármaco. Tem-se verificado, nas últimas décadas, um grande desenvolvimento de sistemas que contornam estes problemas, tais como a quantidade e o período de administração do fármaco bem como o seu local de libertação e atuação específicos. Este estudo surge com esta necessidade de se desenvolver sistemas de libertação controlada de fármacos. O objetivo destes sistemas inteligentes é controlar a libertação de fármacos por um dado período de tempo, a dose, a diminuição da toxidade, o aumento da permanência em circulação e o aumento da eficácia terapêutica através da libertação progressiva e controlada do fármaco por administrações menos frequentes. Além de todas estas vantagens, a administração destes sistemas possibilita a libertação dos fármacos em locais específicos, tais como em tumores e, assim, minimizar os efeitos colaterais indesejados dos fármacos em outros tecidos. O presente trabalho visa o desenvolvimento de novos biomateriais utilizando nanopartículas mesoporosas de sílica (MSN) e nanopartículas (NPs) metálicas de ouro para a aplicação a sistemas de libertação controlada de fármacos. Para isto, estudou-se a libertação de doxorrubicina (DOX) encapsulada em NPs e nanocápsulas mesoporosas de sílica tanto em solução como em superfícies como em vidro. Os resultados obtidos mostraram que as NPs apresentam uma grande capacidade de encapsulação com 36 ng DOX/mg partícula. O tempo de libertação em superfície (vidro) foi estimado em 50 horas enquanto que em solução obteve-se um período inferior a 10 horas. Em relação as NPs de ouro pode-se observar como estas promovem a libertação do fármaco ao serem irradiadas mediante um laser. Deste modo, estas NPs podem ser úteis para sistemas de libertação controlada de fármacos e para várias aplicações na nanomedicina.

Síntese, caracterização e estudo da regeneração do silicoaluminofosfato-11 (SAPO-11)

heterogeneous catalyst such as a silicoaluminophosphate, molecular sieve with AEL (Aluminophosphate eleven) structure such as SAPO-11, was synthesized through the hydrothermal method starting from silica, pseudoboehmite, orthophosphoric acid (85%) and water, in the presence of a di-isopropylamine organic template. For the preparation of SAPO-11 in a dry basis it was used as reactants: DIPA; H3PO4; SiO4; Pseudoboehmite and distilled water. The crystallization process occurred when the reactive hydrogel was charged into a vessel and autoclaved at 200ºC for a period of 72 hours under autogeneous pressure. The obtained material was washed, dried and calcined to remove the molecular sieves of DIPA. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (FT-IR), nitrogen adsorption (BET) and thermal analysis (TG/DTG). The acidic properties were determined using adsorption of nbutylamine followed by programmed thermodessorption. This method revealed that SAPO-11 shows an acidity that ranges from weak to moderate. However, a small quantity of strong acid sites could be detected there. The deactivation of the catalysts was conducted by artificial coking followed by the cracking of the n-hexane in a fixed bed with a continuous flow micro-reactor coupled on line to a gas chromatograph. The main products obtained were: ethane, propane, isobutene, n-butane, n-pentane and isopentane. The Vyazovkin (model-free) kinetics method was used to determine the regeneration and removal of the coke