Ecologia do jacaré de papo amarelo (Caiman latirostris, Daudin 1802) em ambiente urbano no município do Rio de Janeiro

Estudos ecológicos em meio urbano servem de subsídios à estratégias de conservação, propostas de manejo e/ou adequações dos planejamentos urbanos. No presente estudo analisei a ecologia do jacaré de papo amarelo em meio urbano no muncípio do Rio de Janeiro. O estudo foi realizado em um complexo de lagoas inseridos em meio a cidade do RJ. O complexo lagunar de Jacarepaguá está situado entre os principais bairros que mais cresceram nos últimos dez anos, tais como: Barra da Tijuca, Recreio dos Bandeirantes e a região de Jacarepaguá. Estudei o crescimento corpóreo do jacaré de papo amarelo e o seu desenvolvimento até a idade da primeira reprodução. O processo de crescimento individual é fundamental para todos os organismos, e seus respectivos estudos têm sido um assunto de preocupação ao manejo e conservação de espécies. Os dados para análise da taxa de crescimento individual compreenderam de recapturas de diferentes animais após intervalos conhecidos (data da recaptura - data da captura). Realizei um total de 20 recapturas de jacarés dentre 352 capturas. A maioria dos estudos de crescimento de jacarés foram realizadas em regiões mais frias, de latitudes mais baixas, logo os efeitos climáticos podem ser um fator importante no desenvolvimento desses animais. Após determinar a idade dos jacarés procurei analisar a distribuição de classes etárias utilizando a idade dos animais, e a razão sexual para entender a dinâmica da população através de sua estrutura etária e sexo. Foi feito uma distribuição por classes etárias e razão sexual dos indivíduos da população e a distribuição dos estágios de idade subsidiaram uma tabela de vida para C. latirostris em meio urbano. Foram capturados 68 (19,3%) jacarés juvenis, 180 (51,1%) sub adultos, e 104 (29,6%) adultos. A razão sexual para os jacarés capturados no Complexo Lagunar de Jacarepaguá foi de 3,3:1 (macho:fêmea), onde capturei 213 (78,7%) machos para 65 (21,3%) fêmeas e 90 jacarés juvenis onde não é possível identificar o sexo devido a idade. A taxa líquida de crescimento da população apresentou um valor negativo, o que corrobora a hipótese alternativa que a população estaria diminuindo. Conclui que a população de jacarés no complexo lagunar de Jacarepaguá não está crescendo. Devido a interação com o meio urbano ser cada vez mais intensificada realizei uma pesquisa sócio ambiental para entender qual é a relação da população humana em relação ao convívio com os jacarés em seu dia a dia na cidade do Rio de Janeiro. Desta forma, foi realizado um estudo com o objetivo de identificar as percepções ambientais e concepções das pessoas em relação ao convívio com jacarés nos bairros do Recreio dos Bandeirantes e Barra da Tijuca, no Rio de Janeiro. Os dados coletados representaram conceituações negativo-positivas que os entrevistados apresentaram sobre a relação com os jacarés em áreas urbanas no município do Rio de Janeiro. Por meio deste estudo, conclui-se que há uma carência de elaboração de propostas de desenvolvimento, de estratégias de educação ambiental e melhor divulgação sobre noções ecológicas para a preservação de jacarés e seus ambientes, tanto para a população como para os responsáveis técnicos dos programas sócioambientais do município.

Impactos da abertura comercial na margem de lucro da indústria brasileira de transformação entre 1990 e 1996: uma análise em dados de painel

O objetivo principal desta dissertação é analisar os impactos da abertura comercial vista no Brasil no início da década de 1990 entre 1990 a 1996 na margem de lucro das indústrias de transformação passando por três padrões monetários diferentes (cruzeiro, cruzeiro real e real). A especificação e metodologia adotadas no trabalho são as de Goldar e Aggawal (2004), que fazem uma análise de dados em painel para efeitos fixos e randômicos para as indústrias de transformação indianas como um todo e, posteriormente, aplicando os mesmos testes separando os vinte e oito setores da indústria brasileira de transformação em setores de bens de capital e intermediários no primeiro grupo e bens de capital no segundo. Este trabalho ainda inclui esta metodologia aplicando, além das duas já citadas, o teste de mínimos quadrados ordinários (MQO) para permitir uma melhor análise com três testes diferentes antes e depois de separar os setores por meio de variáveis explicativas como barreiras à importação, concentração industrial, participação salarial, produtividade do trabalho, representatividade setorial e variação na taxa de crescimento da produção do setor entre os anos. Conclui-se que o aumento observado na margem de lucro foi impactado significativamente pelas variáveis expostas acima e estes resultados são importantes para que possamos auferir de que forma impactaram positivamente ou contribuíram negativamente na margem de lucro auferida pela indústria brasileira de transformação entre 1990 e 1996.

Síntese e caracterização de TiO2 puro e modificado para aplicações ambientais

Fotocatalisadores baseados em nanopartículas de dióxido de titânio modificados fornecem soluções em potencial para a mineralização de poluentes orgânicos em meio aquoso. Agentes modificadores têm sido amplamente investigados com o objetivo de promover a fotoativação pela luz visível. Foram estudadas a nível fundamental até aqui, as modificações estruturais, texturais e óticas causadas pela introdução de silício e nitrogênio na rede da titânia. Titânias puras (TiO2) e modificadas nanoestruturadas, particularmente titânias modificadas com silício (TiO2-SiO2), com razões atômicas Si/Ti de 0,1, 0,2 e 0,3 foram sintetizadas pelo método sol-gel a partir da hidrólise ácida de isopropóxido de titânio(IV) e tetraetoxisilano. As metodolo-gias sintéticas desenvolvidas tentaram aderir aos princípios da Química Verde, dispensando o uso de atmosfera inerte e temperatura e pressão elevadas, o que foi alcançado utilizando-se, principalmente, a agitação ultrassônica. Titânias modificadas com silício e dopadas com ni-trogênio (TiO2-SiO2-N) foram obtidas a partir do pré-tratamento de TiO2-SiO2 a 500 C ao ar e então submetidas ao fluxo de amônia (NH3) a 600 C por 1-3 h e, após resfriamento, foram recozidas a 400 C ao ar. Amostras distintas foram caracterizadas, na forma de pó seco e após calcinação entre 400600 C, por difração de raios X, adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de refletância difusa no UV-Visível. As titânias pu-ras, obtidas principalmente variando-se a razão de hidrólise, foram cristalizadas na forma de anatásio como fase predominante até 600 C, além de traços de brookita presente até 500 C. O rutilo foi identificado a partir de 600 C como fase minoritária, embora apresentando tama-nhos de cristal significativamente maiores que os estimados para o cristal de anatásio. As titâ-nias modificadas com até 20% de silício apresentaram notável estabilidade térmica, evidenci-ada pela presença exclusiva de anatásio até 900 C. Foi também observado o aparecimento de macroporos com diâmetro médio em torno de 55 nm após calcinação a 400 C, diferentemente do que se observou nas amostras em geral. A introdução de baixo teor de silício assegurou às titânias calcinadas valores elevados de área específica, atribuído ao efeito de contenção acentuada na taxa de crescimento do cristal. As titânias modificadas com silício e as titânias puras obtidas com taxa de hidrólise 25:1 para a razão H2O : Ti apresentaram mesoporos com diâmetros médios de mesma dimensão do cristal. As titânias modificadas com silício e dopa-das com nitrogênio apresentaram absorção na região visível entre 400-480 nm, com discreta redução da energia de band gap para as transições eletrônicas consideradas. Titânias calcina-das a 300−400 C apresentaram desempenho fotocatalítico semelhante ao TiO2 P25 da De-gussa sob irradiação UV, na degradação do azo corante Reactive Yellow 145 em soluções a-quosas em pH 5 a 20 1C

Dinâmica de colonização de uma planície hipersalina por espécies de mangue em Guaratiba, RJ

Alterações na frequência e amplitude das inundações pelas marés são fatores reguladores da dinâmica das florestas de mangue. Tais alterações podem estar relacionadas à elevação do nível médio relativo do mar (NMRM), que vem sendo atribuída como fator de impacto decorrente das mudanças climáticas globais atuando sobre os ecossistemas costeiros. Durante a década de 90, o Núcleo de Estudos em Manguezais da Universidade do Estado do Rio de Janeiro observou, em Guaratiba (RJ), um processo de colonização de uma planície hipersalina por espécies de mangue, e começou a monitorá-lo. Após seis anos os dados indicaram a consolidação da colonização e juntamente com o desenvolvimento de outros estudos neste sistema, a elevação do NMRM foi atribuída como principal causa deste processo. Os dados gerados por tal monitoramento, de 1998 até o ano de 2011, constituem a base de dados da presente dissertação, que teve como objetivo analisar o desenvolvimento do processo de colonização e verificar suas relações com fatores meteorológicos locais. No ano de 1998 foram demarcadas seis parcelas justapostas, no sentido floresta-planície hipersalina, até onde era percebida a presença das plantas de mangue. Todos os indivíduos foram identificados com etiquetas numeradas e tiveram suas alturas medidas ao longo de todo monitoramento, da mesma forma que novos indivíduos (recrutas). Quando recrutas eram encontrados em áreas mais distantes da floresta, novas parcelas eram incluídas no monitoramento. No ano de 2011, a colonização já havia avançado 75 m de distância da floresta e as treze parcelas monitoradas indicaram diferentes estágios sucessionais: mais próximas à floresta apresentam consolidação do processo de colonização, com redução de densidade e maior desenvolvimento estrutural; intermediárias, com altas densidades, encontra-se em fase menos avançada da colonização; mais externas caracterizam o início da colonização da área por poucos indivíduos. Notou-se, ainda, que o processo de colonização se dá por meio do estabelecimento de coortes, que demonstram variabilidade nos padrões de desenvolvimento estrutural ao longo dos anos (densidade, distribuição e taxa de crescimento), relacionada às condições ambientais distintas (padrões climatológicos). Quanto à disponibilidade hídrica (entre 1985 e 2011), Guaratiba apresentou predomínio de déficit hídrico, com tendência de amenização ao final do período. Períodos de maior disponibilidade de água no sistema coincidiram com marcação de novas parcelas, bem como com picos de recrutamento e elevadas taxas de crescimento das coortes. Assim, foi possível observar que o desenvolvimento das coortes esteve relacionado às condições de disponibilidade de espaço e luz, além de responderem aos processos meteorológicos, relacionados à disponibilidade de água na região.

A Zona do Euro e a Teoria de Áreas Monetárias Ótimas: uma análise utilizando um Vetor Autorregressivo Aumentado por Fatores Dinâmicos (FAVAR)

Este trabalho tem como objetivos analisar as semelhanças das respostas dos países da Zona do Euro aos choques na política monetária e no câmbio (identificados através de restrições de sinais nas funções impulso-resposta) e investigar a simetria das flutuações na taxa de crescimento do nível de atividade na região através da análise da importância relativa da resposta do crescimento do PIB destes países aos choques comum e específico identificados pelo modelo FAVAR utilizado, que foi estimado através de um método Bayesiano desenvolvido para incorporar prioris de Litterman (1986). A importância do choque comum (relativamente ao específico) nos diversos países, fornece uma medida do grau de integração dos diversos membros da Zona do Euro. O trabalho contribui para a análise do grau de integração dos países da Zona do Euro ao utilizar uma metodologia que permite o uso de um amplo conjunto de variáveis e ao identificar o grau de simetria das flutuações na taxa de crescimento do nível de atividade dos membros da região através da identificação dos choques comuns e específicos. Foram utilizados dados trimestrais de 1999.I a 2013.I para os 17 países da região. Os resultados encontrados apontam para a existência de uma maior integração entre as grandes economias da Zona do Euro ( com exceção da França) e uma integração menor para as menores economias (com exceção da Finlândia).

Microanálise e geoquímica em testemunhos de corais como elementos de interpretação dos impactos das forçantes naturais e antrópicas sobre a costa do Brasil

Corais pétreos são formadores de recifes. Por secretarem carbonato de cálcio pela base de seus pólipos, esses corais zooxantelados formam um exoesqueleto, composto geralmente por cristais de aragonita. Os padrões de crescimento coralinos variam desde a escala sazonal a centenária e podem ser caracterizados pela medida da taxa de crescimento, a variabilidade dos isótopos estáveis de oxigênio e carbono e pelas razões elementares Sr/Ca, Mg/Ca, U/Ca, Cd/Ca, Ra/Ca (entre outras) em seu esqueleto. Em um contexto global, os recifes cumprem importante papel como sumidouros de carbono atmosférico. Diante das evidências de um oceano mais quente na era moderna, a temperatura da superfície do mar (TSM) tem sido considerada um importante fator de controle da calcificação e crescimento coralino. Geralmente, a calcificação tende a aumentar com a elevação da TSM dentro de uma estreita faixa aceitável para o funcionamento pleno do metabolismo coralino. Neste trabalho, desenvolveu-se uma re-análise das taxas de crescimento de testemunhos de corais amostrados na costa brasileira (Salvador-Ba - Baía de Todos os Santos, Parque Nacional Marinho dos Abrolhos-Ba e Armação dos Búzios-RJ) empregando-se uma combinação de bandas de crescimento (alta e baixa densidades) auxiliado pelo método de luminescência e datação por radioisótopos de U e Th. As diferenças nas cronologias para os dois métodos variou de 1 ano para o caso de Abrolhos até 7,4 anos para Búzios (em seções específicas do testemunho). Foram analisadas variações de calcificação no esqueleto coralino e interpretadas à luz das razões Sr/Ca e U/Ca (ambos próxies da TSM), séries climáticas de AMO e PDO, e pH pelágico oceânico. Identificamos uma diminuição na taxa de calcificação do exoesqueleto no tempo estudado na amostra de Salvador de 0,4 g/cm2, e um aumento em Abrolhos de 0,4 g/cm2 e Búzios 0,3 g/cm2, exceto nos anos de 1950 ao final de 1980 e de 1910 ao final de 1930, respectivamente. Uma microtomografia de raio-X foi empregada para determinar micro-estruturas coralinas, sendo os parâmetros mais relevantes a microporosidade e a anisotropia. Para Abrolhos e Búzios, foi identificado um aumento na porosidade total do exoesqueleto, principalmente no começo de 1940 até o fim da década de 1980 e entre 1890 a 1930 respectivamente. Notou-se forte associação entre a redução do padrão de calcificação com o aumento da porosidade. Os testemunhos da espécie Siderastrea stellata coletados em Abrolhos e Búzios mostraram alta associação das razoes Sr/Ca e U/Ca com a taxa de calcificação, caracterizando uma resposta similar a de outros autores para a Grande Barreira na Austrália (DE'ATH et al., 2009) e para a região central do Mar Vermelho (CANTIN et al., 2010). Em relação as razões Ba/Ca, Salvador e Abrolhos evidenciaram variáveis que contribuíram para este aumento como a forçante de produção de petróleo e aumento populacional (economia), e TSM (oceano). Para Búzios, a TSM (oceano), produção de petróleo, aumento populacional e NDVI (economia). Após os anos de 1990, o impacto dos fatores econômicos, além das variáveis oceânicas respondem mais significativamente o aumento da razão Ba/Ca em todos os sítios quase que concomitantemente na costa brasileira.

Nutrição hiperproteica em recém-nascidos com muito baixo peso e evolução de índices antropométricos até a alta hospitalar: ensaio clínico randomizado

Apesar de diversos estudos sobre nutrição de prematuros terem sido realizados, ainda não existe consenso sobre a melhor estratégia nutricional a ser adotada. Atualmente a taxa de crescimento dessa população não é semelhante àquela encontrada no ambiente intrauterino. O presente estudo tem por objetivo avaliar se o maior aporte proteico enteral durante a internação hospitalar promove melhora dos índices antropométricos na alta hospitalar. Realizou-se um ensaio clínico randomizado com 117 prematuros nascidos entre janeiro de 2009 e julho de 2013 com peso ≤ 1500 gramas e idade gestacional≤32 semanas em uma unidade terciária de saúde, excluídos os nascidos com malformações graves, aferindo-se os índices antropométricos ao nascimento e na alta hospitalar. Randomizou-se os prematuros por meio de sorteio em dois grupos. O grupo 1 (n=53), foi submetido a um aporte protéico enteral diário de 4,5 gramas/kg/dia, enquanto o grupo 2 (n=64), recebeu 3,5 gramas/kg/dia. Avaliou-se se a nutrição enteral com aporte protéico maior que o comumente utilizado em unidades de terapia intensiva neonatais e também descrito na literatura, promove diferenças antropométricas na alta hospitalar. Na análise dos resultados, verificou-se diferença estatisticamente significativa para retorno ao peso de nascimento (p=0,02), crescimento de escore-Z em relação ao peso de nascimento (p=0,03) e crescimento escore-Z em relação ao comprimento de nascimento (p=0,02) quando comparados o grupo 1 ao 2. Não houve diferenças estatisticamente significativas nas incidências de enterocolite necrotizante (p=0,70, RR 0,88), déficit ponderal na alta (p=0,27, RR 0,70), restrição de crescimento na alta (p= 0,39, RR 0,82) e déficit de perímetro cefálico na alta (p=0,45, RR 0,67). Concluiu-se, apesar das limitações metodológicas do estudo, que os participantes do grupo 1 apresentaram menor decréscimo de escores-Z em relação ao peso de nascimento e ao comprimento de nascimento quando comparados ao grupo 2, além de necessidade de menor tempo para recuperação do peso de nascimento. Não houve diferença entre os grupos para tempo de internação hospitalar, assim como para intercorrências de interesse (enterocolite necrotizante, déficit ponderal na alta, restrição de crescimento na alta e déficit de perímetro cefálico na alta).

Rendimento de grãos de soja em semeadura tardia.

2008

Anais...

FERTILIDADE E ADUBAÇÃO: Ação do lodo de esgoto e do nitrogênio no rendimento e teor de óleo do girassol; Produtividade do girassol em resposta à aplicação de boro foliar, calcário e gesso; Produção de girassol em resposta à utilização de boro e a adubação nitrogenada de cobertura fisiologia vegetal; Qualidade fisiológica de aquênios das cultivares de girassol Helio 250, Helio 251 e Tera 866 HO; Matéria seca e área foliar de girassol em diferentes arranjos espaciais de plantas; Crescimento do girassol no sistema integração lavoura-pecuária; Avaliação do girassol consorciado com forrageiras no sistema ILP; Taxa de crescimento da cultura do girassol em sistema plantio direto; Parâmetros fisiológicos e de crescimento em cultivares de girassol submetidas ao estresse hídrico em condições controladas; Elementos inorgânicos em sementes de girassol; Exploração dos teores dos compostos fenólicos e outros nutrientes em diferentes genótipos de girassol (Helianthus annuus L.). FITOSSANIDADE: Supressão do crescimento de plantas voluntárias de soja na cultura do girassol; Inibição temporária do crescimento de plantas voluntárias de soja na cultura do girassol;Avaliação da eficácia agronômica do produto sphere max no controle da mancha de Alternaria (Alternaria helianthi) na cultura do girassol (Helianthus annus L.) em Paulínia/SP; Reação de genótipos de girassol à mancha de alternaria (Alternariaster helianthi) em condições de campo, nas safras 2013/2014 e 2014/2015; Reação de genótipos de girassol à podridão branca (Sclerotinia sclerotiorum) em condições de campo, na safrinha 2014; Severidade de mancha de alternaria em genótipos de girassol no Cerrado do Distrito Federal. MANEJO CULTURAL: Características agronômicas de genótipos de girassol. Emergência, floração e maturação de genótipos de girassol; Altura e características de produção de genótipos de girassol; Curvatura e diâmetro de caule de genótipos de girassol; Influência da densidade de semeadura nas características agronômicas de cultivares de Girassol; Produtividade de girassol safrinha e matéria seca DE Urochloa ruziziensis em sucessão a soja no sistema integração lavoura-pecuária; Características biométricas e produção de matéria seca de girassol safrinha em sistema de integração lavoura-pecuária. MELHORAMENTO GENÉTICO: avaliação do teor e produtividade de óleo em genótipos de girassol; Desempenho agronômico de genótipos de girassol na safra 2013/2014 em Guarapuava-PR; Rendimento de grãos e componentes primários de rendimento de híbridos de girassol em Campo Novo de Parecis, na segunda safra do verão de 2015; Avaliação de genótipos de girassol (Helianthus annuus L.) em Campo Novo do Parecis ? MT; Comportamento de genótipos de girassol no norte de Minas Gerais; Desempenho de genótipos de girassol no Cerrado do leste maranhense, ano agrícola 2013/2014; Desempenho morfoagronômico de genótipos de girassol cultivados na Chapada do Araripe, Pernambuco; Competição de genótipos de girassol em Três de Maio, RS, safra 2014; Caracteres agronômicos de híbridos de girassol em Campo Novo do Parecis, na segunda safra de verão de 2015; Avaliação de genótipos de girassol em ambiente de sequeiro e irrigado no Distrito Federal; Caracterização morfoagronômica e avaliação de parâmetros genéticos de girassol em três núcleos rurais do Distrito Federal; Comportamento temporal de genótipos de girassol no Cerrado do Distrito Federal em safrinha de 2014 e 2015; Efeito temporal sobre características morfoagronômicas de genótipos de girassol no Cerrado do Distrito Federal em safrinha de 2013 e 2014; Estimativa de parâmetros genéticos, correlações fenotípicas e ambientais no girassol do Cerrado do Distrito Federal; Qualidade de sementes de girassol na safrinha do distrito federal; Avaliação de genótipos de girassol em Mato Grosso, na safrinha de 2014. SÓCIO-ECONOMIA: Gestão da cadeia de suprimentos do girassol de Campo Novo do Parecis, Mato Grosso ? 2014; Avaliação do ciclo de vida do sistema de produção soja-girassol no Cerrado brasileiro.

Lichenicidin biosynthesis and search for novel antibacterial peptides

A estirpe Bacillus licheniformis I89 possui a capacidade de produzir alguns compostos com actividade antibacteriana. No presente estudo, a separação desses compostos foi realizada através da aplicação de vários procedimentos, incluindo extracção em fase sólida e cromatografia liquida de alta pressão. Dois destes compostos bioactivos constituem o lantibiótico de classe II lichenicidina e são caracterizados pela massas molecular de 3250 Da (Bliα) e 3020 Da (Bliβ). O cluster responsável pela biossíntese da lichenicidina foi heterologamente expresso em Escherichia coli, constituindo a primeira descrição da produção de um lantibiótico totalmente in vivo num hospedeiro Gram-negativo. Este sistema foi subsequentemente explorado com o objectivo de relacionar cada proteína codificada no cluster genético da lichenicidina na produção dos péptidos Bliα e Bliβ. O desenvolvimento do sistema de trans complementação possibilitou a produção de variantes destes péptidos. A análise das massas moleculares destas variantes assim como a análise dos padrões de fragmentação obtidos por MS/MS permitiu a revisão de algumas das características estruturais previamente proposta para Bliα e Bliβ. A análise dos genes hipoteticamente envolvidos na protecção da estirpe produtora contra a acção antibiótica da lichenicidina revelou, que em E. coli, a sua ausência não resulta no aumento da susceptibilidade a este composto. Verificou-se também que a presença destes genes não é essencial para a produção de lichenicidina em E. coli. Foi também confirmado experimentalmente que a membrana externa da E. coli constitui uma barreira natural para a entrada dos péptidos na célula. De facto, uma das características intrigantes da produção de lichenicidina por uma bactéria de Gram negativo reside no mecanismo de transporte dos dois péptidos através da membrana externa. Neste estudo foi demonstrado que na ausência da proteína de membrana TolC, a massa molecular de Bliα e Bliβ não foi identificada no sobrenadante de E. coli, demonstrando assim que a sua presença no ambiente extra-celular não se devia a um processo de lise bacteriana. Foi ainda avaliada a capacidade da maquinaria biossintética da lichenicidina para produzir o lantibiótico haloduracina, através do processamento de chimeras lichenicidina-haloduracina, contudo, os resultados foram negativos. Verificou-se ainda que em determinadas condições de incubação, a diferenciação da morfologia original da estirpe B. licheniformis I89 pode ocorrer. Esta dissociação implicou a transição da colónia parental e rugosa para uma colónia de aparência mais simples e suave. Desta forma, as diferenças das duas morfologias em termos de taxa de crescimento, esporulação e actividade antibiótica foram investigadas. Considerando especificamente Bliα e Bliβ verificou-se que a abundância destes péptidos nas culturas do fenótipo fino é geralmente inferior aquela identificada nas culturas do fenótipo parental. Por último, a diversidade de elementos genéticos constituintes de péptido sintetases não ribossomais (NRPS) foi investigada em lagoas no centro de Portugal e em solos provenientes de caves do sul de Portugal, revelando a presença de potenciais novas NRPS nestes ambientes.

Biomass fly ash incorporation in cement based materials

In recent years, pressures on global environment and energy security have led to an increasing demand on renewable energy sources, and diversification of Europe’s energy supply. Among these resources the biomass could exert an important role, since it is considered a renewable and CO2 neutral energy resource once the consumption rate is lower than the growth rate, and can potentially provide energy for heat, power and transports from the same installation. Currently, most of the biomass ash produced in industrial plants is either disposed of in landfill or recycled on agricultural fields or forest, and most times this goes on without any form of control. However, considering that the disposal cost of biomass ashes are raising, and that biomass ash volumes are increasing worldwide, a sustainable ash management has to be established. The main objective of the present study is the effect of biomass fly ashes in cement mortars and concretes in order to be used as a supplementary cementitious material. The wastes analyzed in the study were collected from the fluidized bed boilers and grate boilers available in the thermal power plants and paper pulp plants situated in Portugal. The physical as well as chemical characterisations of the biomass fly ashes were investigated. The cement was replaced by the biomass fly ashes in 10, 20 and 30% (weight %) in order to investigate the fresh properties as well as the hardened properties of biomass fly ash incorporated cement mortar and concrete formulations. Expansion reactions such as alkali silica reaction (ASR), sulphate attack (external and internal) were conducted in order to check the durability of the biomass fly ash incorporated cement mortars and concretes. Alternative applications such as incorporation in lime mortars and alkali activation of the biomass fly ashes were also attempted. The biomass fly ash particles were irregular in shape and fine in nature. The chemical characterization revealed that the biomass fly ashes were similar to a class C fly ash. The mortar results showed a good scope for biomass fly ashes as supplementary cementitious materials in lower dosages (<20%). The poor workability, concerns about the organic content, alkalis, chlorides and sulphates stand as the reasons for preventing the use of biomass fly ash in high content in the cement mortars. The results obtained from the durability tests have shown a clear reduction in expansion for the biomass fly ash mortars/concretes and the binder blend made with biomass fly ash (20%) and metakaolin (10%) inhibited the ASR reaction effectively. The biomass fly ash incorporation in lime mortars did not improve the mortar properties significantly though the carbonation was enhanced in the 15-20% incorporation. The biomass fly ash metakaolin blend worked well in the alkali activated complex binder application also. Portland cement free binders (with 30-40 MPa compressive strength) were obtained on the alkali activation of biomass fly ashes (60-80%) blended with metakaolin (20-40%).

Acrylic bone cements modified with bioactive and biodegradable fillers

O cimento ósseo acrílico é o único material utilizado para a fixação de próteses em cirurgias ortopédicas, surgindo como uma alternativa às técnicas não cimentadas. Cerca de um milhão de pacientes são anualmente tratados para a substituição total da articulação do quadril e do joelho. Com a maior expectativa de vida da população e o aumento do número de cirurgias realizadas por ano espera-se que o uso do cimento ósseo aumente substancialmente. A fraca ligação do cimento ao osso é um problema comum que pode causar perda asséptica da prótese. Assim, torna-se necessário investir no desenvolvimento de cimentos ósseos alternativos que permitam promover maior estabilidade e melhor desempenho do implante. O principal objetivo desta tese foi desenvolver um cimento ósseo bioativo, capaz de ligar-se ao osso, com propriedades melhoradas relativamente aos sistemas convencionais. A preparação dos materiais foi realizada por dois processos diferentes, a polimerização por via térmica e a polimerização por via química. Inicialmente, utilizando o processo térmico, foram desenvolvidos compósitos de PMMA-co-EHA reforçados com vidro de sílica (CSi) e vidro de boro (CB) e comparados em termos do seu comportamento in vitro em meio acelular e celular. A formação de precipitados de fosfato de cálcio foi observada sobre a superfície de todos os compósitos indicando que estes materiais são potencialmente bioativos. Em relação à avaliação biológica o CSi demonstrou um efeito indutor da proliferação das células. As células apresentaram uma morfologia normal e alta taxa de crescimento quando comparadas com o padrão de cultura. Por outro lado ocorreu inibição da proliferação celular para o CB provavelmente devido à sua elevada taxa de degradação, levando a uma elevada concentraçao de iões de B e de Mg no meio de cultura. O efeito do vidro nos cimentos curados por via química, incorporando um activador de baixa toxicidade, também foi avaliado. Os resultados sugerem que as novas formulações podem diminuir o efeito exotérmico na cura do cimento e melhorar as propriedades mecânicas (flexão e compressão). Outro estudo conduzido neste trabalho explorou a possibilidade de incorporar ibuprofeno (fármaco anti-inflamatório) no cimento, dando origem a um material capaz de ser simultaneamente, bioativo e promotor da libertação controlada de fármacos. Neste contexto foi evidenciado que o desempenho do cimento desenvolvido pode contribuir para minimizar o processo inflamatório associado a uma cirurgia ortopédica. Finalmente, a fase sólida do cimento ósseo bioativo foi modificada por diferentes polímeros biodegradáveis. A adição deste enchimento deu origem a um cimento parcialmente biodegradável que pode permitir a formação de poros e o crescimento ósseo para o interior do cimento, resultando numa melhor fixação da prótese.

Effect of light on ex situ production of symbiotic corals

The increasing interest in coral culture for biotechnological applications, to supply the marine aquarium trade, or for reef restoration programs, has prompted researchers to optimize coral culture protocols, with emphasis to ex situ production. When cultured ex situ, the growth performance of corals can be influenced by several physical, chemical and biological parameters. For corals harbouring zooxanthellae, light is one of such key factors, as it can influence the photosynthetic performance of these endosymbionts, as well as coral physiology, survival and growth. The economic feasibility of ex situ coral aquaculture is strongly dependent on production costs, namely those associated with the energetic needs directly resulting from the use of artificial lighting systems. In the present study we developed a versatile modular culture system for experimental coral production ex situ, assembled solely using materials and equipment readily available from suppliers all over the world; this approach allows researchers from different institutions to perform truly replicated experimental set-ups, with the possibility to directly compare experimental results. Afterwards, we aimed to evaluate the effect of contrasting Photosynthetically Active Radiation (PAR) levels, and light spectra emission on zooxanthellae photochemical performance, through the evaluation of the maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm) (monitored non-invasively and non-destructively through Pulse Amplitude Modulation fluorometry, PAM), chlorophyll a content (also determined non-destructively by using the spectral reflectance index Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), photosynthetic and accessory pigments, number of zooxanthellae, coral survival and growth. We studied two soft coral species, Sarcophyton cf. glaucum and Sinularia flexibilis, as they are good representatives of two of the most specious genera in family Alcyoniidae, which include several species with interest for biotechnological applications, as well as for the marine aquarium trade; we also studied two commercially important scleractinian corals: Acropora formosa and Stylophora pistillata. We used different light sources: hydrargyrum quartz iodide (HQI) lamps with different light color temperatures, T5 fluorescent lamps, Light Emitting Plasma (LEP) and Light Emitting Diode (LED). The results achieved revealed that keeping S. flexibilis fragments under the same light conditions as their mother colonies seems to be photobiologically acceptable for a short-term husbandry, notwithstanding the fact that they can be successfully stocked at lower PAR intensities. We also proved that low PAR intensities are suitable to support the ex situ culture S. cf. glaucum in captivity at lower production costs, since the survival recorded during the experiment was 100%, the physiological wellness of coral fragments was evidenced, and we did not detect significant differences in coral growth. Finally, we concluded that blue light sources, such as LED lighting, allow a higher growth for A. formosa and S. pistillata, and promote significant differences on microstructure organization and macrostructure morphometry in coral skeletons; these findings may have potential applications as bone graft substitutes for veterinary and/or other medical uses. Thus, LED technology seems to be a promising option for scleractinian corals aquaculture ex situ.

Toxicidade de químicos em mistura: o caso da albufeira do Alqueva

In the environment humans and biota are generally exposed to chemical mixtures rather than individual chemicals. Therefore, when assessing the environmental risk of chemicals, it is important to consider chemical mixtures and their possible interactions. The main objective of this work focused on the environmental risk assessment of pesticides found in the water of the Alqueva reservoir and their binary combinations. In this aquatic ecosystem several pesticides were above of the environmental quality standards. But in addition, there were several sampling points of the reservoir where ecotoxicity was observed despite the presence of these contaminants at low concentrations. Here, a component-based approach was used to assess the effects of the pesticide mixtures. The effects of the binary combinations of four herbicides, atrazine (ATR), terbuthylazine (TER), simazine (SIM) and metolachlor (MET), on the growth rate of the microalgae Pseudokirchneriella subcapitata and the effects of the binary combinations of the s-triazine herbicides ATR and TER and the insecticide chlorpyrifos (CPF) on the swimming behaviour and acetylcholinesterase (AChE) activity of the zebrafish Danio rerio were assessed using the two reference models of concentration addition (CA) and independent action (IA). Moreover, the combined effects of the herbicides (ATR, TER and MET) and the insecticide CPF were also tested on the swimming behaviour and AChE activity of the aquatic midge Chironomus riparius after the cholinesterases characterization. In this risk characterization, the calculated risk quotients for the herbicides ATR, TER, SIM and MET were higher than 1, meaning that these herbicides present a high risk for the Alqueva ecosystem. As expected, the microalgae P. subcapitata was the most sensitive species to the herbicides. However, despite these herbicides pose no or low risk to other aquatic organisms tested in this study, with EC50 values much higher than the concentrations found in this aquatic ecosystem, they are able to increase the toxic effects of CPF when they are tested in binary mixtures. Moreover, the risk quotients of mixtures of these herbicides present simultaneously in three different locations of the reservoir were also higher than 1, so this confirms the fact that these herbicides when present in mixtures, present a greater risk for this ecosystem than the expected considering each single chemical by its own.

Assessment of higher plant species suitability for ecological restoration following major disturbance

O presente trabalho é constituído por uma revisão bibliográfica e uma série de estudos científicos experimentais visando a melhoria do conhecimento da ecologia de germinação e resposta ao estresse hídrico em arbustos autóctones. Estes estudos pretendem contribuir para o conhecimento da ecologia de espécies autóctones na fase de germinação e estabelecimento inicial das plântulas através da comparação da resposta de sementes de diferentes proveniências. Os primeiros três capítulos focam-se no estudo dos efeitos de pré-tratamentos na germinação de espécies arbustivas com diferentes estratégias de regeneração e dormência da semente, enquanto os dois últimos capítulos incidem sobre o efeito de diferentes condições de disponibilidade de água na germinação e estabelecimento inicial de plântulas com potencial para restauro ecológico. Este estudo procura abordar aspetos importantes para o estudo e validação do uso de espécies alvo para o restauro ecológico em zonas Mediterrânicas, contribuindo deste modo para a melhoria do conhecimento da ecologia destas espécies. A germinação foi estimulada por pré-tratamentos de calor em quatro das cinco espécies cuja época de dispersão da semente na primavera-verão. As sementes provenientes do sul tenderam a germinar melhor, sendo ao mesmo tempo mais pequenas. Por outro lado, a germinação em espécies cuja dispersão da semente ocorre no outono-inverno variou de acordo com o tipo de dormência da semente. A germinação foi em geral favorecida pela estratificação a frio na espécie apresentando dormência fisiológica mas foi negativamente afetada na espécie que não apresenta dormência. Esta resposta não foi, no entanto, inequívoca pois foi dependente da proveniência estudada. O efeito da estratificação a frio teve em geral um efeito mais positivo ou menos negativo nas sementes provenientes do norte em comparação com as outras proveniências. O stress-osmótico teve um efeito negativo consistente na germinação de Pistacia lentiscus e outro fator que também afetou significativamente a germinação foi a variabilidade intra-populacional entre plantas mãe. As duas proveniências apresentaram diferentes graus de associação entre a germinação e/ou caracteres morfológicos da semente ou planta mãe. Quanto à fase de estabelecimento inicial, o baixo conteúdo em água teve um claro efeito negativo no investimento relativo em biomassa acima do solo e um efeito positivo no investimento relativo em biomassa abaixo do solo em Arbutus unedo. Esta resposta não foi inequívoca, uma vez que as proveniências diferiram em adaptações morfológicas ao baixo conteúdo em água. As plântulas da proveniência mais húmida revelaram uma taxa de crescimento relativo superior mas, ao mesmo tempo, uma fraca adaptação às condições de baixa disponibilidade de água, quando comparadas com as outras proveniências. Ao contrário, as plântulas da proveniência seca com verão mais quente apresentaram semelhantes diâmetro do colo da raiz, peso seco de folhas e performance fisiológica sob os dois regimes de irrigação. Os resultados obtidos revelam diferenças significativas na germinação e desenvolvimento inicial entre as distintas proveniências que poderão estar relacionadas com adaptações ao clima dos locais de origem. Os desenvolvimentos futuros do estudo dos mecanismos subjacentes às adaptações observadas poderiam contribuir para a melhoria das previsões de sucesso do estabelecimento inicial em diferentes populações de plantas, permitindo aumentar a confiança e efetividade de custos nas decisões relacionadas com ações de restauro ecológico em cenários de alterações climáticas.