Sequential application of soil vapor extraction and bioremediation processes for the remediation of ethylbenzene-contaminated soils

Soil vapor extraction (SVE) is an efficient, well-known and widely applied soil remediation technology. However, under certain conditions it cannot achieve the defined cleanup goals, requiring further treatment, for example, through bioremediation (BR). The sequential application of these technologies is presented as a valid option but is not yet entirely studied. This work presents the study of the remediation of ethylbenzene (EB)-contaminated soils, with different soil water and natural organic matter (NOMC) contents, using sequential SVE and BR. The obtained results allow the conclusion that: (1) SVE was sufficient to reach the cleanup goals in 63% of the experiments (all the soils with NOMC below 4%), (2) higher NOMCs led to longer SVE remediation times, (3) BR showed to be a possible and cost-effective option when EB concentrations were lower than 335 mg kgsoil −1, and (4) concentrations of EB above 438 mg kgsoil −1 showed to be inhibitory for microbial activity.

Methods to improve gene signal: Application to cDNA microarrays

Microarrays are high throughput biological assays that allow the screening of thousands of genes for their expression. The main idea behind microarrays is to compute for each gene a unique signal that is directly proportional to the quantity of mRNA that was hybridized on the chip. A large number of steps and errors associated with each step make the generated expression signal noisy. As a result, microarray data need to be carefully pre-processed before their analysis can be assumed to lead to reliable and biologically relevant conclusions. This thesis focuses on developing methods for improving gene signal and further utilizing this improved signal for higher level analysis. To achieve this, first, approaches for designing microarray experiments using various optimality criteria, considering both biological and technical replicates, are described. A carefully designed experiment leads to signal with low noise, as the effect of unwanted variations is minimized and the precision of the estimates of the parameters of interest are maximized. Second, a system for improving the gene signal by using three scans at varying scanner sensitivities is developed. A novel Bayesian latent intensity model is then applied on these three sets of expression values, corresponding to the three scans, to estimate the suitably calibrated true signal of genes. Third, a novel image segmentation approach that segregates the fluorescent signal from the undesired noise is developed using an additional dye, SYBR green RNA II. This technique helped in identifying signal only with respect to the hybridized DNA, and signal corresponding to dust, scratch, spilling of dye, and other noises, are avoided. Fourth, an integrated statistical model is developed, where signal correction, systematic array effects, dye effects, and differential expression, are modelled jointly as opposed to a sequential application of several methods of analysis. The methods described in here have been tested only for cDNA microarrays, but can also, with some modifications, be applied to other high-throughput technologies. Keywords: High-throughput technology, microarray, cDNA, multiple scans, Bayesian hierarchical models, image analysis, experimental design, MCMC, WinBUGS.

Weed age affects chemical control of Conyza bonariensis in fallows

In the last decade, Conyza bonariensis has become a widespread and difficult-to-control weed in Australian broad-acre cropping, particularly in glyphosate-based zero-tilled fallows of the subtropical grain region. The first Australian populations of C. bonariensis, where it is known as flaxleaf fleabane, were confirmed resistant to glyphosate in 2010. Control with alternative herbicides in fallows has been inconsistent, with earlier research indicating that weed age could be a potential contributing factor. In two field experiments, the impact of weed age (one, two and three months) was measured on the efficacy of six non-selective herbicide mixtures and sequential applications for control in fallows. In another two experiments we evaluated 11 non-selective herbicides, mixtures and sequential applications applied to one and three month old weeds using higher rates on older weeds. When herbicide rates were consistent for different weed ages, efficacy was reduced only by an average of 1% when two month old weeds were treated compared to one month old weeds. However when applied to three month old weeds, efficacy of treatments was significantly (P < 0.001) reduced by 3-30%. When herbicide rates were increased, weed age had no adverse effect on efficacy, which ranged from 90 to 100%, for amitrole, glyphosate mixed with 2,4-D amine plus picloram, and three sequential application treatments of glyphosate mixtures followed with bipyridyl products. Thus, this problem weed can be controlled effectively and consistently at the rosette stage of one to two months old, or three month old weeds with several different treatments at robust rates. These effective glyphosate alternatives and sequential-application tactics will minimise replenishment of the soil seed-bank and further reduce the risk for further evolution of glyphosate resistance. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Control by glyphosate and its alternatives of glyphosate-susceptible and glyphosate-resistant Echinochloa colona in the fallow phase of crop rotations in subtropical Australia

Echinochloa colona is the most common grass weed of summer fallows in the grain-cropping systems of the subtropical region of Australia. Glyphosate is the most commonly used herbicide for summer grass control in fallows in this region. The world's first population of glyphosate-resistant E. colona was confirmed in Australia in 2007 and, since then, >70 populations have been confirmed to be resistant in the subtropical region. The efficacy of alternative herbicides on glyphosate-susceptible populations was evaluated in three field experiments and on both glyphosate-susceptible and glyphosate-resistant populations in two pot experiments. The treatments were knockdown and pre-emergence herbicides that were applied as a single application (alone or in a mixture) or as part of a sequential application to weeds at different growth stages. Glyphosate at 720 g ai ha−1 provided good control of small glyphosate-susceptible plants (pre- to early tillering), but was not always effective on larger susceptible plants. Paraquat was effective and the most reliable when applied at 500 g ai ha−1 on small plants, irrespective of the glyphosate resistance status. The sequential application of glyphosate followed by paraquat provided 96–100% control across all experiments, irrespective of the growth stage, and the addition of metolachlor and metolachlor + atrazine to glyphosate or paraquat significantly reduced subsequent emergence. Herbicide treatments have been identified that provide excellent control of small E. colona plants, irrespective of their glyphosate resistance status. These tactics of knockdown herbicides, sequential applications and pre-emergence herbicides should be incorporated into an integrated weed management strategy in order to greatly improve E. colona control, reduce seed production by the sprayed survivors and to minimize the risk of the further development of glyphosate resistance.

Um algoritmo em paralelo para solução de equações diferenciais evolutivas

Este trabalho que envolve matemática aplicada e processamento paralelo: seu objetivo é avaliar uma estratégia de implementação em paralelo para algoritmos de diferenças finitas que aproximam a solução de equações diferenciais de evolução. A alternativa proposta é a substituição dos produtos matriz-vetor efetuados sequencialmente por multiplicações matriz-matriz aceleradas pelo método de Strassen em paralelo. O trabalho desenvolve testes visando verificar o ganho computacional relacionado a essa estratégia de paralelização, pois as aplicacações computacionais, que empregam a estratégia sequencial, possuem como característica o longo período de computação causado pelo grande volume de cálculo. Inclusive como alternativa, nós usamos o algoritmo em paralelo convencional para solução de algoritmos explícitos para solução de equações diferenciais parciais evolutivas no tempo. Portanto, de acordo com os resultados obtidos, nós observamos as características de cada estratégia em paralelo, tendo como principal objetivo diminuir o esforço computacional despendido.

Funciones de la fotografía en las relaciones interculturales entre familias inmigrantes

En este artículo presentamos los resultados y el análisis de uno de los objetivos del proyecto I+D+i aprobado por el Ministerio de Economía y Competitividad de España titulado Mediaciones audiovisuales en las relaciones entre escuela y familias inmigrantes. Concretamente, el dirigido a conocer las funciones que tienen las imágenes fotográficas en las relaciones de un grupo de padres inmigrantes en el colegio al que asisten sus hijos e hijas. Los datos presentados corresponden a las narraciones biográfico-culturales y visuales iniciadas en las aulas por estas familias junto a la tutora del grupo, y continuadas en sus contextos personal y social. Concluimos que las fotografías en los relatos han tenido las funciones de: fuente de información, soporte de análisis, reflexión y debate y, finalmente, medio para comunicar el conocimiento experiencial generado. Dentro de esta última, se han utilizado tres procedimientos que hemos denominado: denotativo autorreferencial, connotativo texto-visual y secuencial.

Einsatz von rückgekoppelten mehrstufigen selbstorganisierenden Karten in der Windenergie Leistungsprognose

In dieser Arbeit wird ein Verfahren zum Einsatz neuronaler Netzwerke vorgestellt, das auf iterative Weise Klassifikation und Prognoseschritte mit dem Ziel kombiniert, bessere Ergebnisse der Prognose im Vergleich zu einer einmaligen hintereinander Ausführung dieser Schritte zu erreichen. Dieses Verfahren wird am Beispiel der Prognose der Windstromerzeugung abhängig von der Wettersituation erörtert. Eine Verbesserung wird in diesem Rahmen mit einzelnen Ausreißern erreicht. Verschiedene Aspekte werden in drei Kapiteln diskutiert: In Kapitel 1 werden die verwendeten Daten und ihre elektronische Verarbeitung vorgestellt. Die Daten bestehen zum einen aus Windleistungshochrechnungen für die Bundesrepublik Deutschland der Jahre 2011 und 2012, welche als Transparenzanforderung des Erneuerbaren Energiegesetzes durch die Übertragungsnetzbetreiber publiziert werden müssen. Zum anderen werden Wetterprognosen, die der Deutsche Wetterdienst im Rahmen der Grundversorgung kostenlos bereitstellt, verwendet. Kapitel 2 erläutert zwei aus der Literatur bekannte Verfahren - Online- und Batchalgorithmus - zum Training einer selbstorganisierenden Karte. Aus den dargelegten Verfahrenseigenschaften begründet sich die Wahl des Batchverfahrens für die in Kapitel 3 erläuterte Methode. Das in Kapitel 3 vorgestellte Verfahren hat im modellierten operativen Einsatz den gleichen Ablauf, wie eine Klassifikation mit anschließender klassenspezifischer Prognose. Bei dem Training des Verfahrens wird allerdings iterativ vorgegangen, indem im Anschluss an das Training der klassenspezifischen Prognose ermittelt wird, zu welcher Klasse der Klassifikation ein Eingabedatum gehören sollte, um mit den vorliegenden klassenspezifischen Prognosemodellen die höchste Prognosegüte zu erzielen. Die so gewonnene Einteilung der Eingaben kann genutzt werden, um wiederum eine neue Klassifikationsstufe zu trainieren, deren Klassen eine verbesserte klassenspezifisch Prognose ermöglichen.

Controle químico de biótipos de buva (Conyza canadensis e Conyza bonariensis) resistentes ao glyphosate

Studies were conducted at Estacao Experimental de Citricultura de Bebedouro, SP to evaluate the response of glyphosate-resistant horseweed and hairy fleabane biotypes to herbicides glyphosate, bromacil + diuron, diuron e paraquat isolated and in mixture and effect of a sequential application of glyphosate. The experimental design was of complete randomized blocks with four replication and seven treatments. The herbicides were applied with costal sprayer, constant pressure with three nozzles TT110015, the equivalent spray volume was 150 L ha(-1). The control was visually evaluated, trough percentile note scale. The best results were obtained to general control of weed with diuron isolated and glyphosate in mixture with bromacil + diuron while to glyphosate-resistant horseweed and hairy fleabane there was no difference between the treatments. After sequential application to Conyza sp control, the best treatment was obtained associated with diuron and bromacil+diuron.

Manejo químico de plantas adultas de Digitaria insularis com glyphosate isolado e em mistura com chlorimuronethyl ou quizalofop-p-tefuril em área de plantio direto

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do herbicida glyphosate, isolado e em mistura com chlorimuron-ethyl ou quizalofop-p-tefuril, e o efeito da adição de óleo mineral à calda de glyphosate e chlorimuron-ethy no controle de plantas adultas de Digitaria insularis, em área sob sistema de plantio direto. Foram desenvolvidos dois experimentos, em condições de campo, um de novembro de 2005 a fevereiro de 2006 e outro de novembro de 2006 a janeiro de 2007, em Jaboticabal (SP). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial, com quatro repetições. No primeiro experimento, foram avaliadas oito combinações (Fator A) entre o glyphosate (0,72; 1,44; 2,16 e 2,88 kg ha-1) e o chlorimuron-ethyl (0 e 10 g ha-1), três doses (Fator B) de óleo mineral (0; 0,5 e 1,0 L ha-1) e uma testemunha mantida infestada sem a aplicação de herbicida. No segundo, foram estudadas seis associações (Fator A) entre o glyphosate (1,44; 2,16 e 2,88 kg ha-1) e o quizalofop-p-tefuril (0 e 120 g ha-1) e um tratamento de quizalofop-p-tefuril (120 g ha-1) isolado, combinados com aplicações sequenciais (Fator B) de glyphosate (0; 0,72 e 1,44 kg ha-1), pulverizado 15 dias após a primeira a aplicação, além de uma testemunha infestada sem a aplicação de herbicida. Nas avaliações iniciais, no experimento de 2005/ 2006, em plantas pulverizadas com as maiores doses de glyphosate, isolado ou em mistura ao chlorimuron, havia injúrias visuais severas, com classificação do controle de bom (71% a 80%) a muito bom (81% a 90%). Com o decorrer do tempo, as plantas rebrotaram revelando seu potencial de recuperação e a ineficácia dos herbicidas no controle definitivo desta espécie. A adição de óleo mineral à calda de glyphosate e chlorimuron não contribuiu para o controle de D. insularis. No outro experimento, o quizalofop isolado e a sua associação ao glyphosate, combinados à aplicação sequencial de 1,44 kg ha-1 de glyphosate, resultaram em melhor controle da planta daninha.

Seletividade da soja transgênica tolerante ao glyphosate e eficácia de controle de Commelina benghalensis com herbicidas aplicados isolados e em misturas

O objetivo do trabalho foi avaliar os possíveis efeitos fitotóxicos de herbicidas aplicados em pós-emergência, isolados e em misturas, na soja transgênica (cv. M-SOY 8008 RR) tolerante ao glyphosate e no controle de plântulas de Commelina benghalensis. Os experimentos foram desenvolvidos no período de janeiro a maio de 2006, em vasos, mantidos em condições de ambiente não controlado, no Departamento de Fitossanidade, UNESP, Campus de Jaboticabal (SP). Os tratamentos avaliados foram: glyphosate (1,20 kg ha-1 e.a.), chlorimuron-ethyl (0,02 kg ha-1), lactofen (0,18 kg ha-1), fomesafen (0,25 kg ha-1), flumioxazin (0,025 kg ha-1), imazethapyr (0,10 kg ha-1), chlorimuron-ethyl (0,01 kg ha-1) mais lactofen (0,096 kg ha-1), chlorimuron-ethyl (0,01 kg ha-1) mais fomesafen (0,125 kg ha-1), lactofen (0,096kg ha-1) mais fomesafen (0,125 kg ha-1), as misturas de glyphosate (0,60kgha-1) com chlorimuron-ethyl (0,01 kg ha-1), lactofen (0,096 kg ha-1), fomesafen (0,125 kg ha-1), flumioxazin (0,0125 kg ha-1), imazethapyr (0,05 kg ha-1) e uma testemunha sem aplicação de herbicida. No experimento com C. benghalensis, testou-se também a aplicação seqüencial de glyphosate (0,96 mais 0,72 kg ha-1 e.a.). A associação de ghyphosate a herbicidas utilizados em soja convencional ocasionou danos visuais às plantas de soja. em alguns casos, como nas misturas de glyphosate com lactofen e glyphosate com flumioxazin, os sintomas foram severos, com necroses e pontos cloróticos nas folhas. Mesmo assim, essa fitointoxicação não influenciou no desenvolvimento vegetativo e reprodutivo da soja. A mistura de glyphosate a outros herbicidas, assim como a sua aplicação seqüencial, não foram eficazes no controle de C. benghalensis, nas doses testadas e quando as plantas estavam no estádio de 4 a 6 folhas totalmente expandidas.

Utilização de chama para controle de plantas daninhas emersas em ambiente aquático

Dois estudos foram conduzidos com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de chama no controle de Eichhornia crassipes, Brachiaria subquadripara, Pistia stratiotes e Salvinia auriculata. No primeiro estudo foram utilizadas diferentes doses de chama, representadas pela quantidade de gás consumida durante a aplicação, e, no segundo, usaramse duas aplicações de chama em intervalo de 14 dias, uma aplicação seqüencial (intervalo de sete dias) e aplicação única. As diferentes doses, tanto no primeiro quanto no segundo, foram comparadas com plantas que não receberam nenhum tratamento térmico. Avaliações de injúria foram realizadas aos 1, 3, 7, 10, 14, 17, 21 e 30 após a aplicação dos tratamentos, sendo realizadas também avaliações das biomassas secas das plantas aquáticas remanescentes em cada tratamento, ao final dos ensaios. No primeiro estudo foram observadas reduções significativas na produção da biomassa seca das espécies E. crassipes, B. subquadripara e P. stratiotes tratadas com as maiores doses referentes aos consumos de gás. Doses menores não diferiram estatisticamente da testemunha quanto à produção de biomassa seca, exceção feita para a espécie P. stratiotes. Todas as aplicações seqüenciais proporcionaram redução acima de 90% na produção da biomassa seca de E. crassipes e B. subquadripara. As aplicações seqüenciais e únicas proporcionaram reduções abaixo de 37% na produção da biomassa seca de S. auriculata. Os resultados demonstraram que existe a possibilidade de se utilizar o controle físico através da aplicação de chama como alternativa no manejo de plantas daninhas em ambientes aquáticos.

Efeito do trinexapac-ethyl na anatomia foliar de quatro espécies de grama

Os reguladores de crescimento podem retardar o desenvolvimento vegetativo das plantas de gramas e, assim, reduzir a frequência de cortes; contudo, existem poucas informações referentes aos efeitos desses produtos sobre as estruturas da anatomia foliar. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da aplicação sequencial de duas doses de trinexapac-ethyl sobre a anatomia foliar das espécies de gramas São Carlos (Axonopus compressus), Batatais (Paspalum notatum), Santo Agostinho (Stenotaphrum secundatum) e Esmeralda (Zoysia japonica). Os tratamentos utilizados foram constituídos de duas aplicações sequenciais de trinexapac-ethyl nas doses de 56,5+56,5 e 113,0+113,0 g ha-1; além de uma testemunha sem aplicação, para cada espécie avaliada. Os gramados foram cortados à altura de 3 cm, com auxílio de um aparador de grama motorizado, e, em seguida, foram realizadas as aplicações dos tratamentos. Após 20 dias da primeira aplicação de trinexapac-ethyl, as parcelas foram novamente aparadas à altura de 3 cm e foi realizada a segunda aplicação dos tratamentos. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Aos 70 dias após a segunda aplicação dos tratamentos, foram realizadas as amostragens do material foliar, para as quatro espécies estudadas. Os dados das variáveis quantitativas foram submetidos ao teste estatístico multivariado de análise de componentes principais. Os resultados evidenciaram a formação de três e dois grupos principais, para os caracteres da região da quilha (nervura mediana) e da região da asa (situada entre a nervura mediana e a margem do limbo foliar), respectivamente. de modo geral, em cada formação dos agrupamentos, os tratamentos com trinexapac-ethyl apresentaram maior similaridade entre si, em relação às respectivas testemunhas. Conclui-se que a aplicação sequencial de trinexapac-ethyl alterou algumas estruturas anatômicas da região da quilha e da asa do limbo foliar das espécies de gramas estudadas.

Características morfológicas de gramas em resposta à aplicação de trinexapac-ethyl

O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de duas doses de trinexapac-ethyl sobre a morfologia das espécies de gramas São Carlos (Axonopus compressus), Batatais (Paspalum notatum), Santo Agostinho (Stenotaphrum secundatum) e Esmeralda (Zoysia japonica). Os gramados foram cortados à altura de 3 cm no início do experimento e 20 dias depois. Após cada corte, foram realizadas duas aplicações sequenciais de trinexapac-ethyl nas doses de 56,5 + 56,5 e 113,0 + 113,0 g ha-1 , além de uma testemunha sem aplicação, para cada espécie avaliada. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. A redução do crescimento foi avaliada por meio da altura das plantas. Semanalmente, o número e altura de inflorescências foram avaliados por amostragem, realizada em 0,25 m² no centro das parcelas; no final do experimento, avaliou-se a massa seca total. A aplicação do trinexapac-ethyl retardou o crescimento vegetativo e a emissão das inflorescências, assim como não provocou danos aparentes nos gramados. O uso do trinexapac-ethyl nos gramados avaliados pode reduzir a necessidade de cortes em até 55 dias após a segunda aplicação.

Características anatômicas foliares e morfológicas de quatro espécies de gramas sob aplicação de trinexapac-ethyl

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)