Composição e abundância das espécies de anfíbios e répteis em uma paisagem fragmentada de Mata Atlântica no Estado do Rio de Janeiro

Neste estudo, procuramos avaliar a composição e abundância de espécies de anfíbios e répteis em uma paisagem fragmentada de Mata Atlântica, no município de Cachoeiras de Macacu, Estado do Rio de Janeiro. Amostramos a herpetofauna da região na área contínua de floresta da Reserva Ecológica de Guapiaçu (REGUA), em 12 fragmentos do entorno com tamanhos e graus de isolamento diferentes, e áreas de pasto (matriz). Utilizamos para amostragem destes animais as metodologias de buscas ativas visuais e armadilhas de interceptação e queda, além de encontros ocasionais. No total foram registradas 55 espécies de anfíbios anuros pertencentes a 12 famílias e entre os répteis foram registradas 26 espécies, sendo uma espécie de anfisbena, uma de jacaré, nove de lagartos e 15 de serpentes. Para os anfíbios, houve uma dominância de espécies da família Hylidae, que representaram mais da metade do total de espécies encontradas no estudo. Já entre os répteis, houve uma predominância de espécies de serpentes da família Dipsadidae. Considerando apenas os registros feitos pelas metodologias empregadas, a área contínua de floresta da REGUA possui uma riqueza de espécies de anfíbios (N = 30) e de lagartos (N = 4) menor do que o conjunto de fragmentos (N = 36 e N = 8), mas superior ao que foi encontrado na matriz (N = 25 e N = 1). Entretanto, para os anfíbios, mais de um terço das espécies (N = 11) que ocorreu na mata contínua não ocorreu nos fragmentos ou na matriz, o que sugere que estas espécies podem ser mais sensíveis a alterações do hábitat. A maior riqueza de espécies encontrada no conjunto de fragmentos pode ser parcialmente explicada pelo fato de muitas espécies tanto de anfíbios quanto de lagartos que são típicas de áreas abertas, terem sua ocorrência favorecida neste tipo de condição de ambiente relativamente menos fechado dos fragmentos. Quando avaliamos o efeito de métricas da paisagem, observamos diferentes respostas entre os anfíbios e os lagartos. Enquanto para os anfíbios houve uma tendência de fragmentos mais distantes terem uma menor riqueza de espécies e de modos reprodutivos associados a estas espécies, para os lagartos a área dos fragmentos parece ser uma importante variável na estruturação das comunidades. Entretanto, por particularidades das características fisiológicas e ecológicas de anfíbios e lagartos, é possível que outros fatores expliquem a distribuição diferenciada das espécies. De forma geral, as áreas de matriz amostradas pareceram ser hostis a espécies florestais tanto de anfíbios quanto de lagartos. Além disso, para anfíbios, a presença de ambientes reprodutivos pode ser fator crucial para a ocorrência de algumas espécies. De forma similar ao encontrado em outros estudos, para a manutenção da diversidade de anfíbios e lagartos na paisagem fragmentada tratada neste estudo é necessário preservar o grande bloco florestal e aumentar a conectividade deste com os fragmentos, o que poderia permitir a área contínua servir de área-fonte de dispersores para os remanescentes florestais.

Caracterização físico-química e avaliação dos níveis de elementos-traço em sedimentos de manguezais das baías da Ilha Grande e de Sepetiba, RJ, por metodologias de digestão ácida assistidas por micro-ondas

O presente trabalho teve como objetivo principal comparar dois métodos de extração de elementos-traço em sedimentos que são assistidos por radiação micro-ondas. Foram coletadas amostras de sedimentos superficiais em um manguezal localizado na baía da Ilha Grande e em três manguezais localizados na baía de Sepetiba, RJ. As amostras de sedimentos coletadas foram secas, destorroadas e peneiradas. Sub-amostras foram submetidas a análises de caracterização física e química. Os métodos de extração de elementos-traço comparados foram o EPA-3051A e o método água régia assistido por micro-ondas. Os elementos-traço analisados foram: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn. As concentrações dos elementos-traço nos extratos produzidos foram determinadas por FAAS (Espectrometria de absorção atômica com chama). Foram encontradas nos sedimentos dos manguezais estudados concentrações acima dos níveis estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/2004 para os elementos-traço: Cd, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que as capacidades de extração de elementos-traço dos métodos EPA-3051A e água régia assistido por micro-ondas variam em função das características físico-químicas dos sedimentos. A análise estatística pela técnica de regressão linear simples mostrou que as duas metodologias são estatisticamente similares apenas para o Cr e os valores dos coeficientes de determinação (R2) obtidos obedeceram à seqüência: Cu > Pb > Zn > Ni > Cr > Cd. Na análise pela técnica estatística de regressão linear múltipla ocorreram melhorias estatisticamente significativas nos coeficientes de determinação quando foram incluídas as seguintes variáveis independentes: potencial redox e fósforo total para o Cd, argila para o Cr, areia para o Ni e fósforo total para o Pb e para o Zn

Binding Studies of Neuronal Nicotinic Acetylcholine Receptors Expressing Unnatural Amino Acids

Nicotinic acetylcholine receptors are pentameric ligand-gated ion channels mediating fast synaptic transmission throughout the peripheral and central nervous systems. They have been implicated in various processes related to cognitive functions, learning and memory, arousal, reward, motor control and analgesia. Therefore, these receptors present alluring potential therapeutic targets for the treatment of pain, epilepsy, Alzheimer’s disease, Parkinson’s disease, Tourette’s syndrome, schizophrenia, anxiety, depression and nicotine addiction. The work detailed in this thesis focuses on binding studies of neuronal nicotinic receptors and aims to further our knowledge of subtype specific functional and structural information.

Chapter 1 is an introductory chapter describing the structure and function of nicotinic acetylcholine receptors as well as the methodologies used for the dissertation work described herein. There are several different subtypes of nicotinic acetylcholine receptors known to date and the subtle variations in their structure and function present a challenging area of study. The work presented in this thesis deals specifically with the α4β2 subtype of nicotinic acetylcholine receptor. This subtype assembles into 2 closely related stoichiometries, termed throughout this thesis as A3B2 and A2B3 after their respective subunit composition. Chapter 2 describes binding studies of select nicotinic agonists on A3B2 and A2B3 receptors determined by whole-cell recording. Three key binding interactions, a cation-π and two hydrogen bonds, were probed for four nicotinic agonists, acetylcholine, nicotine, smoking cessation drug varenicline (Chantix®) and the related natural product cytisine.

Results from the binding studies presented in Chapter 2 show that the major difference in binding of these four agonists to A3B2 and A2B3 receptors lies in one of the two hydrogen bond interactions where the agonist acts as the hydrogen bond acceptor and the backbone NH of a conserved leucine residue in the receptor acts as the hydrogen bond donor. Chapter 3 focuses on studying the effect of modulating the hydrogen bond acceptor ability of nicotine and epibatidine on A3B2 receptor function determined by whole-cell recording. Finally, Chapter 4 describes single-channel recording studies of varenicline binding to A2B3 and A3B2 receptors.

Análise dos erros na estimação de gradientes em malhas de Voronoi

Este trabalho apresenta um estudo teórico e numérico sobre os erros que ocorrem nos cálculos de gradientes em malhas não estruturadas constituídas pelo diagrama de Voronoi, malhas estas, formadas também pela triangulação de Delaunay. As malhas adotadas, no trabalho, foram as malhas cartesianas e as malhas triangulares, esta última é gerada pela divisão de um quadrado em dois ou quatro triângulos iguais. Para tal análise, adotamos a escolha de três metodologias distintas para o cálculo dos gradientes: método de Green Gauss, método do Mínimo Resíduo Quadrático e método da Média do Gradiente Projetado Corrigido. O texto se baseia em dois enfoques principais: mostrar que as equações de erros dadas pelos gradientes podem ser semelhantes, porém com sinais opostos, para pontos de cálculos em volumes vizinhos e que a ordem do erro das equações analíticas pode ser melhorada em malhas uniformes quando comparada as não uniformes, nos casos unidimensionais, e quando analisada na face de tais volumes vizinhos nos casos bidimensionais.

Valoración actuarial de daños personales y lucro cesante

El objetivo del presente trabajo es el de establecer las directrices de una valoración actuarial en los diversos casos en los que puede ser requerido en caso de litigio e intentar tras realizar una lectura completa de este trabajo tener una visión más cercana y comprensible de lo que al principio podría verse como algo fuera del entendimiento de alguien sin una formación y conocimiento actuarial, sin embargo, con unos conocimientos actuariales básicos el objetivo es que sea sencillo y aporte una visión general de la valoración actuarial. Se compone de una parte teórica donde se define y se desglosan los factores del lucro cesante a tener en cuenta para la realización de su valoración, así mismo, se muestran distintas metodologías, y finalmente se encuentra la parte práctica donde se realizan varias hipótesis, todas ellas con su definición y detallándose su labor en la valoración; y un intervalo de supuestos prácticos que engloba los sucesos más comunes en la vida real. En definitiva, el objetivo del presente trabajo además de entender el procedimiento para la valoración del actuario es tras realizar una lectura completa del trabajo comprender la importancia del papel del actuario, al ser éste la persona encargada de lograr la justicia y equidad social, consiguiendo con sus conocimientos actuariales que aquella persona que se haya visto perjudicada económicamente por el suceso sea resarcida justamente.

Towards a standard methodology to evaluate internal cluster validity indices

The evaluation and comparison of internal cluster validity indices is a critical problem in the clustering area. The methodology used in most of the evaluations assumes that the clustering algorithms work correctly. We propose an alternative methodology that does not make this often false assumption. We compared 7 internal cluster validity indices with both methodologies and concluded that the results obtained with the proposed methodology are more representative of the actual capabilities of the compared indices.

Lehiaketa motor baten kate bidezko transmisioaren diseinua

[EU]Lan honen helburu nagusia, bi denborako lehiaketa motor baten kate bidezko transmisioaren diseinua egitea da, hau da, pinoi-kate-koroa multzoaren diseinua. Horretarako pinoia eta koroaren dimentsionaketa egingo da eta aplikazio honetarako kate mota egokiena aukeratuko da. Diseinua egin aurretik, metodologia desberdinak aztertuko dira eta eskuragarri dauden datuen arabera metodologia egokiena aukeratuko da. Lanaren garapenerako Motostudent lehiaketatik hartutako datu errealak erabiliko dira. Gainera, pieza desberdinen CAD eredua egingo da PTC Creo programa erabiliz.

Record of a colloquium organised by IUBS on the methodology of radiation measurement under water. [Translation from: Mem. Inst. Ital. Idrobiol. 17, 57-79, 1964]

These minutes report on colloquium on the methodology of radiation measurement under water. The meeting was held on 3-5 January 1957, at the Biological Station, Lunz, Austria. The participants of the colloquium discussed various methodologies of radiation measurements, basic methods such as Secchi Disc and underwater photometer as well as specialist equipment like the absolute radiation apparatus.

Análise de viabilidade técnica e econômica da geração de energia através do biogás de lixo em aterros sanitários.

A geração de energia a partir do biogás do lixo em aterros sanitários é uma maneira de produzir energia elétrica renovável e limpa, reduzindo os impactos globais provocados pela queima dos resíduos sólidos urbanos. A contribuição ambiental mais relevante é a redução de emissões dos gases de efeito estufa (GEE), por meio da conversão do metano em dióxido de carbono, visto que o metano possui um potencial de aquecimento global cerca de 21 vezes maior, quando comparado ao dióxido de carbono (através da combustão do mesmo). De acordo com o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), os países ricos podem comprar créditos de carbono (CERs) dos países em desenvolvimento (que possuam projetos sustentáveis) para cumprir suas metas ambientais. O objetivo é transformar um passivo ambiental (destinação final dos resíduos sólidos urbanos) em um recurso energético, além do estudo da alternativa de obtenção de recursos financeiros através dos CERs. São analisadas as tecnologias de conversão energética (tecnologia de gás de lixo, incineração, entre outras), com a seleção da melhor alternativa para a geração de energia através do biogás de lixo em aterros sanitários. A metodologia utilizada é a recomendada pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos - USEPA (2005). Serão apresentadas outras duas metodologias de cálculo da geração de metano: a do Banco Mundial e a do IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas). São apresentados estudos comparativos demonstrando quando as turbinas a gás, motores de combustão interna (ciclos Otto ou Diesel) ou outras tecnologias de conversão energética serão viáveis na área técnica e econômica para implantação de Unidades Termoelétricas a biogás. No caso do Aterro de Gramacho, o projeto é viável com a utilização de motores a combustão interna e a obtenção de receitas com a venda da produção de energia e créditos de carbono. Por fim, será apresentada a alternativa do uso do biogás como substituto do gás natural para fins energéticos ou outros fins industriais.

IQAFAL - Índice Fuzzy de Qualidade de Água para Ambiente Lótico.

A divulgação de informação sobre qualidade das águas para um público não especialista é fundamental para subsidiar ações políticas e institucionais de gestão dos ambientes aquáticos. Para tanto, índices de qualidade de água têm sido propostos por serem capazes de sintetizar em um único valor ou categoria a informação normalmente descrita a partir de um conjunto extenso de variáveis químicas, físicas e biológicas de qualidade de água. A maioria das metodologias propostas para o desenvolvimento de índices de qualidade de água é baseada no conhecimento de especialistas quanto à escolha das variáveis a serem utilizadas, a ponderação da importância relativa de cada variável e métodos utilizados para agregar os dados das variáveis em um único valor. Este trabalho propõe um novo índice de qualidade de água, baseado em lógica nebulosa e direcionado para o ambiente lótico. Esse índice, o IQAFAL, foi desenvolvido com a colaboração de especialistas com ampla e comprovada experiência na área de qualidade de água. A essência do desenvolvimento de um índice, usando-se lógica nebulosa, está na capacidade dessa metodologia representar, de forma mais eficiente e clara, os limites dos intervalos de variação dos parâmetros de qualidade de água para um conjunto de categorias subjetivas, quando esses limites não são bem definidos ou são imprecisos. O índice proposto neste trabalho foi desenvolvido com base no conhecimento dos especialistas em qualidade de água do Instituto Estadual do Ambiente - INEA e aplicado aos dados de qualidade de água do Rio Paraíba do Sul, obtidos pelo INEA, nos anos de 2002 a 2009. Os resultados do IQAFAL mostraram que esse índice foi capaz de sintetizar a qualidade da água deste trecho do Rio Paraíba do Sul correspondendo satisfatoriamente às avaliações de qualidade de água descritas nos relatórios disponíveis. Verificou-se também que com essa metodologia foi possível evitar que a influência de uma variável em condições críticas fosse atenuada pela influência das outras variáveis em condições favoráveis produzindo um resultado indesejável no índice final.

Nitrates - loss processes in raw water

This project investigated the production of nitrate (nitrification) by bacteria in lakes. The work was undertaken as nitrification is a key process in the nitrogen cycle and previous estimates of rates of nitrification were unreliable. When different methods were used to estimate rates of nitrification within sediment deposits different results were obtained. Investigation' of specific aspects of these methodologies has allowed some rationalization of these observations and also enabled comparisons of previously published data which, beforehand, was not possible. However, it was not clear which methods gave the most reliable rate estimates. Calculation of a nitrate budget for Grasmere lake indicated that the use of methods which involved the mixing of surface sediments (and therefore disrupted preformed nutrient gradients) overestimated the rate of nitrification. The study concludes that slight changes in the method used to prepare sediment slurries can result in large changes, in the measured nitrifying activity. This makes comparisons between studies, using different methods, extremely difficult. Methods to study sediment nitrification processes which do not disrupt preformed substrate gradients within the sediment provide the most reliable rate estimates.

Análise global da estabilidade termodinâmica de misturas: um estudo com o método do conjunto gerador

O cálculo do equilíbrio de fases é um problema de grande importância em processos da engenharia, como, por exemplo, na separação por destilação, em processos de extração e simulação da recuperação terciária de petróleo, entre outros. Mas para resolvê-lo é aconselhável que se estude a priori a estabilidade termodinâmica do sistema, a qual consiste em determinar se uma dada mistura se apresenta em uma ou mais fases. Tal problema pode ser abordado como um problema de otimização, conhecido como a minimização da função distância do plano tangente à energia livre de Gibbs molar, onde modelos termodinâmicos, de natureza não convexa e não linear, são utilizados para descrevê-lo. Esse fato tem motivado um grande interesse em técnicas de otimização robustas e eficientes para a resolução de problemas relacionados com a termodinâmica do equilíbrio de fases. Como tem sido ressaltado na literatura, para proporcionar uma completa predição do equilíbrio de fases, faz-se necessário não apenas a determinação do minimizador global da função objetivo do teste de estabilidade, mas também a obtenção de todos os seus pontos estacionários. Assim, o desenvolvimento de metodologias para essa tarefa desafiadora tem se tornado uma nova área de pesquisa da otimização global aplicada à termodinâmica do equilíbrio, com interesses comuns na engenharia química e na engenharia do petróleo. O foco do presente trabalho é uma nova metodologia para resolver o problema do teste de estabilidade. Para isso, usa-se o chamado método do conjunto gerador para realizar buscas do tipo local em uma rede de pontos previamente gerada por buscas globais efetuadas com uma metaheurística populacional, no caso o método do enxame de partículas.Para se obter mais de um ponto estacionário, minimizam-se funções de mérito polarizadas, cujos pólos são os pontos previamente encontrados. A metodologia proposta foi testada na análise de quatorze misturas polares previamente consideradas na literatura. Os resultados mostraram que o método proposto é robusto e eficiente a ponto de encontrar, além do minimizador global, todos os pontos estacionários apontados previamente na literatura, sendo também capaz de detectar, em duas misturas ternárias estudadas, pontos estacionários não obtidos pelo chamado método de análise intervalar, uma técnica confiável e muito difundida na literatura. A análise do teste de estabilidade pela simples utilização do método do enxame de partículas associado à técnica de polarização mencionada acima, para a obtenção de mais de um ponto estacionário (sem a busca local feita pelo método do conjunto gerador em uma dada rede de pontos), constitui outra metodologia para a resolução do problema de interesse. Essa utilização é uma novidade secundária deste trabalho. Tal metodologia simplificada exibiu também uma grande robustez, sendo capaz de encontrar todos os pontos estacionários pesquisados. No entanto, quando comparada com a abordagem mais geral proposta aqui, observou-se que tal simplificação pode, em alguns casos onde a função de mérito apresenta uma geometria mais complexa, consumir um tempo de máquina relativamente grande, dessa forma é menos eficiente.

Understanding Micro- and Macro-Mechanics of Soil Liquefaction: A Necessary Step for Field-Scale Assessment

Liquefaction is a devastating instability associated with saturated, loose, and cohesionless soils. It poses a significant risk to distributed infrastructure systems that are vital for the security, economy, safety, health, and welfare of societies. In order to make our cities resilient to the effects of liquefaction, it is important to be able to identify areas that are most susceptible. Some of the prevalent methodologies employed to identify susceptible areas include conventional slope stability analysis and the use of so-called liquefaction charts. However, these methodologies have some limitations, which motivate our research objectives. In this dissertation, we investigate the mechanics of origin of liquefaction in a laboratory test using grain-scale simulations, which helps (i) understand why certain soils liquefy under certain conditions, and (ii) identify a necessary precursor for onset of flow liquefaction. Furthermore, we investigate the mechanics of liquefaction charts using a continuum plasticity model; this can help in modeling the surface hazards of liquefaction following an earthquake. Finally, we also investigate the microscopic definition of soil shear wave velocity, a soil property that is used as an index to quantify liquefaction resistance of soil. We show that anisotropy in fabric, or grain arrangement can be correlated with anisotropy in shear wave velocity. This has the potential to quantify the effects of sample disturbance when a soil specimen is extracted from the field. In conclusion, by developing a more fundamental understanding of soil liquefaction, this dissertation takes necessary steps for a more physical assessment of liquefaction susceptibility at the field-scale.

NEW METHODOLOGY FOR FEEDER RECONFIGURATION IN DISTRIBUTION NETWORKS WITH DISTRIBUTED ENERGY RESOURCES

This doctoral Thesis defines and develops a new methodology for feeder reconfiguration in distribution networks with Distributed Energy Resources (DER). The proposed methodology is based on metaheuristic Ant Colony Optimization (ACO) algorithms. The methodology is called Item Oriented Ant System (IOAS) and the doctoral Thesis also defines three variations of the original methodology, Item Oriented Ant Colony System (IOACS), Item Oriented Max-min Ant System (IOMMAS) y Item Oriented Max-min Ant Colony System (IOACS). All methodologies pursue a twofold objective, to minimize the power losses and maximize DER penetration in distribution networks. The aim of the variations is to find the algorithm that adapts better to the present optimization problem, solving it most efficiently. The main feature of the methodology lies in the fact that the heuristic information and the exploitation information (pheromone) are attached to the item not to the path. Besides, the doctoral Thesis proposes to use feeder reconfiguration in order to increase the distribution network capacity of accepting a major degree of DER. The proposed methodology and its three variations have been tested and verified in two distribution networks well documented in the existing bibliography. These networks have been modeled and used to test all proposed methodologies for different scenarios with various DER penetration degrees.

Aplicações de métodos de classificação e calibração multivariada acoplados com técnicas espectroscópicas em amostras ambientais e alimentos

Este trabalho de pesquisa descreve dois estudos de caso de métodos quimiométricos empregados para a quantificação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos HPAs (naftaleno, fluoreno, fenantreno e fluoranteno) em água potável usando espectroscopia de fluorescência molecular e a classificação e caracterização de sucos de uva e seus parâmetros de qualidade através de espectroscopia de infravermelho próximo. O objetivo do primeiro estudo é a aplicação combinada de métodos quimiométricos de segunda ordem (N-PLS, U-PLS, U-PLS/RBL e PARAFAC) e espectrofluorimetria para determinação direta de HPAs em água potável, visando contribuir para o conhecimento do potencial destas metodologias como alternativa viável para a determinação tradicional por cromatografia univariada. O segundo estudo de caso destinado à classificação e determinação de parâmetros de qualidade de sucos de uva, densidade relativa e teor de sólidos solúveis totais, foi medida por espectroscopia de infravermelho próximo e métodos quimiométricos. Diversos métodos quimiométricos, tais como HCA, PLS-DA, SVM-DA e SIMCA foram investigados para a classificação amostras de sucos de uva ao mesmo tempo que métodos de calibração multivariada de primeira ordem, tais como PLS, iPLS e SVM-LS foram usadas para a predição dos parâmetros de qualidade. O princípio orientador para o desenvolvimento dos estudos aqui descritos foi a necessidade de metodologias analíticas com custo, tempo de execução e facilidade de operação melhores e menor produção de resíduos do que os métodos atualmente utilizados para a quantificação de HPAs, em água de torneira, e classificação e caracterização das amostras de suco de uva e seus parâmetros de qualidade