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The main goal of this research is to develop a miniaturized diagnostic equipment in order to identify some volatile organic compounds present in exhaled breath and referred as lung cancer biomarkers. The main scientific and technical obstacles of this project are linked to the very low concentrations of these chemical compounds and the presence of high concentrations of H2O and CO2 naturally present in exhaled breath. To address these issues, we suggest to use a SnO2-based gas sensor combined with a micro-preconcentrator and a chromatographic micro-column in order to engineer a low detection limit system. First, some specific adsorbents have been characterized with a view to concentrate chemical biomarkers trough the micro-preconcentrator. In accordance with research findings, two types of zeolites (DaY and NaY) and one type carbonaceous microspheres (W5) have been selected. Then micro-preconcentrators and chromatographic micro-columns have been developed on silicon wafers by using clean room facilities. The last step of this study was to evaluate the performances of the analytical device. After determining optimal elution and pre-concentration conditions of each VOCs, the miniaturized system achieved the analysis of an artificial breath constituted of toluene (24 ppb), 1-propanol (21 ppb) and o-xylene in presence of high concentrations of water vapors and carbon dioxide.; L’objectif principal de ce travail de thèse est de contribuer au développement d’un outil de diagnostic miniaturisé permettant d’identifier et de quantifier une combinaison de composés organiques volatils (COVs) présents dans l’haleine et qui sont considérés comme des marqueurs chimiques du cancer du poumon. Les principaux verrous scientifiques de ce projet sont liés aux très faibles concentrations de ces composés cibles (de l’ordre de quelques ppb) et également à la présence de nombreux autres composés chimiques qui sont naturellement présents dans l’haleine. La voie de développement proposée dans ce projet est d’utiliser un micro-capteur résistif à base de SnO2 associé à un micro-préconcentrateur et une micro-colonne chromatographique afin d’aboutir à un dispositif sélectif et présentant des limites de détection très basses. Dans un premier temps, plusieurs adsorbants ont été caractérisés en vue d’être utilisés dans le micro-préconcentrateur afin de concentrer les marqueurs du cancer du poumon. Les résultats ont permis de sélectionner deux types de zéolites (DaY et NaY) ainsi que des microsphères de carbone W5. Par la suite, les unités de préconcentration et de séparation des COVs ont été développées en s’appuyant sur la technologie silicium/verre disponible en salle blanche. La dernière étape de cette étude a concerné l’évaluation des performances du système d’analyse alors assimilable à un micro-chromatographe en phase gazeuse. Après avoir déterminé les conditions optimales d’élution et de préconcentration des COVs, le système miniaturisé a permis d’analyser une haleine artificielle constituée de trois COVs présents à des concentrations proches des celles mesurées dans l’haleine (toluène (24 ppb), propanol (21 ppb) et o-xylène (5 ppb)) même en présence des interférents majeurs de l’haleine (vapeur d’eau et dioxyde de carbone).

Following thesis is focused on analysing digital communications of Czech Olympic Committee - a national committee aiming to develop and disseminate the Olympic ideals and to represent and ensure the participation of the Czech Republic at the Olympics. It is also one of the most important subject in the Czech sport. The main task of the thesis is to analyse all digital communications of Czech Olympic committee during the Olympic Games in Rio 2016 through social networks, break down all the available data to create a comprehensive summary and based on it create more effective recommendations for digital communication during the Olympic Games in PyeongChang 201. The theoretical part introduces the reader with general information about marketing and Public Relations. Section further maps the development of communication, its forms and familiarizes readers with the most used social networks of today. The practical part describes in general communication of Czech Olympic Committee during the Olympic Games in Rio, its forms and its main objectives. The digital channels provide accurate data, which will be used as base upon the preparation of a summary analysis. On the basis of these data will be drawn tips and recommendations for digital communication during winter Olympic games in PyeongChang. keywords:...

The identification of ecophysiological responses of plants is a prerequisite for improving the natural defences of plants and reducing the use of chemical inputs in crops. Plant responses to herbivorous attack involve defence and tolerance mechanisms. Plant responses to a leafminer larva are pourly documented, in contrast to chewing and piercing insects. The objective of my Ph.D. was to characterize the tomato trait responses to Tuta absoluta herbivory in order to determine the local and systemic responses in terms of soluble and volatile compounds. We looked at the responses of tomatoes subjected to two contrasting levels of nitrogen availability, knowing that nitrogen is a lever to promote the basal plant defence level. We worked on tomato, a Solanaceae, grown in hydroponics and subjected to Tuta absoluta. Our research strategy has focused on identifying and quantifying soluble and volatile defence compounds and determining the nutritional value of foliar tissues. We have shown that tomatoes establish an induced- resistance against the herbivore, which results in a concentration increase of chlorogenic acid, caffeoyl putrescine and tomatine locally at the level of the parasite zone and / or systemically in the others non-infested foliar compartments. The defence role of these molecules on Tuta absoluta has yet to be confirmed. We have also shown that tomatoes set up an indirect defence against Tuta absoluta, based on the emission of volatile compounds in the vicinity of plants. We have identified several new herbivore-induced VOCs (m-cymene, menthatriene, ß-cis-ocimene, ß-phellandrene, terpinolene, ß−caryophyllene, humulene). Some of the identified VOCs are known to be emitted in greater quantities during a herbivorous attack and to play a role in attracting predatory insects or repelling egg-laying females. Thus, their elicitation seems generic to herbivory and not specific to Tuta absoluta. The specificity of tomato - Tuta absoluta interactions could be enhanced by further analysis in metabolomics, transcriptomics (expression of RNAseq genes) and by investigating the induced signaling pathways. Contrary to what was expected, our results show little effect of the nitrogen limitation on the observed responses. Nevertheless, as demonstrated previously, nitrogen restriction affects larval development. My work has reinforced the “trophic“ hypothesis of slowing larval development by a limited nitrogen availability. Thus, the stoichiometry of the food bowl is highly modified and the larvae have to consume more material to acquire the nitrogen necessary for their development. Nevertheless, we can not exclude the hypothesis “compounds of defence“. Indeed, we have shown that the concentrations of phenolic compounds and tomatine and of the VOC emission supposed to be involved in the constitutive defence are increased in the case of nitrogen limitation. The diversity and complementarity of the experiments will allow the acquired data to feed a functional model of the attacked plant. This model might include plant nitrogen regimes as a reactive plant defence factor, L’identification des réponses écophysiologiques des plantes est un préalable pour améliorer les défenses naturelles des plantes et réduire l’usage d’intrants chimiques dans les cultures. Les réponses des plantes vis-à-vis d’une agression herbivore fait intervenir des mécanismes de résistance et de tolérance. Les réponses à une agression d’une larve mineuse sont peu documentées contrairement aux insectes piqueurs ou broyeurs. L’objectif de ma thèse a été de caractériser les traits de réponse de la tomate vis-à-vis de Tuta absoluta afin de déterminer les réponses locales et systémiques en termes de composés solubles et volatils. Nous avons regardé les réponses de la tomate soumise à deux niveaux contrastés de la disponibilité en azote, sachant que l’azote est un levier sur lequel il est possible de s’appuyer pour modifier le niveau de défense des plantes. Nous avons travaillé sur la tomate, une solanacée cultivée en hydroponie et sujette à un ravageur Tuta absoluta. Notre stratégie de recherche s’est portée sur l’identification et la quantification des composés de défense solubles et volatils, et sur la détermination du pouvoir nutritionnel des tissus foliaires. Nous avons montré que la plante de tomate met en place une résistance induite par l’herbivore se traduisant par une augmentation de la concentration en acide chlorogénique, caffeoyl putrescine et tomatine localement au niveau de la zone parasitée et / ou de manière systémique dans les autres compartiments foliaires non infestés. Le rôle de ces molécules dans la défense de la tomate vis-à-vis de Tuta absoluta doit encore être confirmé. Nous avons montré aussi que la tomate met en place une défense indirecte contre Tuta absoluta, basée sur l’émission de composés volatils au voisinage des plantes. Nous avons identifié plusieurs nouveaux COVs synthétisés lors de l’herbivorie par Tuta absoluta (m-cymène, menthatriène, ß-cis-ocimène, ß-phellandrène, terpinolène, ß−caryophyllène, humulène). Parmi tous les COVs que nous avons identifiés, certains sont connus pour être émis en plus grande quantité lors d’une attaque herbivore et jouer un rôle dans l’attraction des insectes prédateurs ou la répulsion des femelles pondeuses. Ainsi, leur élicitation semble générique de l’herbivorie et pas spécifique de Tuta absoluta. La spécificité des interactions tomate - Tuta absoluta pourrait être renforcée par des analyses plus poussées en métabolomique, transcriptomique (expression de gènes RNAseq) et en s’intéressant aux voies de signalisation induite. Contrairement à ce qui était attendu, nos résultats montrent peu d’effets de la limitation en azote sur les réponses observées. Néanmoins, comme ce qui a été démontré précédemment, la limitation azotée impacte le développement larvaire. Mes travaux ont permis de renforcer l’hypothèse "trophique" du ralentissement du développement larvaire par la limitation en azote. Ainsi, la stœchiométrie du bol alimentaire est fortement modifiée et les larves doivent consommer plus de matières pour acquérir l’azote nécessaire à leur développement. Néanmoins nous ne pouvons pas écarter l’hypothèse "composés de défense". En effet, nous avons montré que les concentrations en composés phénoliques et tomatine et des émissions de COVs supposés être impliqués dans la défense constitutive, sont plus fortes en cas d’une limitation en azote. La diversité et la complémentarité des expérimentations permettront aux données acquises d’alimenter un modèle de fonctionnement de la plante agressée qui pourrait comporter une fonction de défense réactive à la nutrition azotée

The aim of this diploma thesis was to detect (anti-)progestagenic activity in wastewater samples from the influent and effluent of six wastewater treatment plants (WWTPs) located in South Bohemia. Subsequently, the efficiency of the treatment process of this WWTPs was assessed from this point of view. The wastewater from WWTPs was transported to the laboratory and extracted oby solid phase extraction. The eluates were washed, evaporated and dissolved in DMSO. Detection of (anti-)progestagenic activity was performed by using the PR-CALUX in vitro bioassay. Transgenic cells were seeded on well plates and were exposed to ORG2058, reference substance for progestagenic activity, or RU-486, reference substance for antiprogestagenic activity, as well as a number of diluted wastewater extracts. After that, luminiscence of the cells was measured and it was was expressed in relative light units which were a measure of (anti-)progestagenic activity.(Anti-)progestagenic activity was reported in equivalent concentrations of the reference substance. Progestagenic activity in WWTPs influent ranged from below LOQ up to 1.8 ng/l ORG2058 eq. In effluent this activity ranged from below LOQ up to 0.5 ng/l ORG2058 eq. The elimination rate of progestagenic activity ranged from -25% to 100%. Antiprogestagenic activity in WWTPs inffluent was below the LOQ up to 1 ng/l RU-486 eq. In effluent this activity was below LOQ up to 9.7 ng/l RU-486 eq. The elimination rate of antiprogestagenic activity ranged from -50% to 100%.(Anti-)progestagenic activity in waste water has been demonstrated by using the PR-CALUX in vitro bioassay. Negative removal efficiency of some WWTPs was also documented. This is probably caused by biotransformation of some substances which don´t have (anti-)progestagenic activity to substances which have this activity or it is caused by deconjugation of metabolits of compounds with (anti-)progestagenic activity. Antiprogestagenic activity may be more hazardous for organisms living in the aquatic environment than progestagenic activity because of concentrations in WWTPs effluent. However this activity should not be underestimated.

International audience; La première transition étudiée dans le cadre du programme TransMonDyn est la plus ancienne : il s'agit de la dispersion de notre espèce, Homo sapiens, à la surface de la planète. Cette expansion est marquée en particulier par la sortie hors d'Afrique de nos ancêtres : une première fois mais de façon circonscrite au Proche-Orient il y a environ 100 000 ans, puis à nouveau quelques 30 000 ans plus tard. Ces migrations conduisent notre espèce en Asie et en Europe, mais également à la conquête de terres auparavant inoccupées par les êtres humains : l'Australie et les Amériques. Nous présentons ici cette transition, ainsi qu'une tentative de modélisation afin de mieux cerner les différents facteurs qui ont conditionné ses caractéristiques spatiales et temporelles. Nous introduisons d'abord le contexte de la transition, ainsi que ses différentes dimensions et ses possibles causes. Ces éléments permettent d'éclairer le modèle que nous présentons ensuite. Il s'agit d'un modèle de simulation qui permet de tester des hypothèses sur la manière dont nos ancêtres ont peuplé, par migration, de nouveaux territoires. Nous spécifions les différents composants du modèle, et donnons enfin les résultats des simulations et quelques interprétations. Homo sapiens à la conquête de la Terre L'émergence de l'Homme moderne dans le cadre de l'évolution humaine Il y a environ 150 000 ans, l'apparition de l'Homme anatomiquement moderne, Homo sapiens, est la dernière étape d'un long processus évolutif, celui qui prend place au sein de la sous-tribu 1 des Hominines suite à sa divergence avec la sous-tribu des Panines (à laquelle appartiennent les chimpanzés), il y a 7 à 8 millions d'années. Au cours de cette longue période, de nombreuses espèces se succèdent et parfois coexistent avant la naissance d'Homo habilis, il y a environ 2,6 millions d'années. Son nom et son statut de premier représentant du genre humain lui viennent des premiers outils de pierre auxquels il est classiquement associé, même si cette relation est aujourd'hui remise en question 2. Suite à cette innovation culturelle 1 En classification biologique, une sous-tribu est un taxon situé immédiatement au-dessus du genre.

5 páginas.-- 1 figuras.-- 3 tablas.-- 8 referencias, Las sustancias que causan mal olor procedente de la manipulación de los residuos sólidos urbanos (RSU), por lo general, surgen como resultado de la actividad biológica. Compuestos de amoniaco y sulfuro son los principales gases inorgánicos siendo los mercaptanos, terpenos, Índoles y otros diversos compuestos orgánicos que llevan nitrógeno las sustancias orgánicas emitidas más importantes. El análisis de estos compuestos suele ser problemático debido a la baja concentración en el aire ambiente. La técnica actualmente más utilizada es la preconcentración de estos en absorbentes. Entre ellos uno de los más utilizados es el Twister©. Esta técnica permite una alta sensibilidad debido a la gran superficie de la fase estacionaria de sorción utilizada. El presente trabajo describe la optimización de un procedimiento de desorción térmica, aplicable a los compuestos emitidos tanto en la manipulación como el compostaje de RSU, de los compuestos adsorbidos en el Twister©. Los parámetros que afectan a la desorción térmica se investigan utilizando un enfoque quimiométrico en el que, por trabajos previos, se ha comprobado que, entre los parámetros implicados en la desorción térmica (temperatura de desorción (TDES), tiempo de desorción (t) y flujo de helio (f) y temperatura en el inyector PTV (TCIS)) los más importantes parámetros a optimizar son TDES y TCIS. Se comprueba que, fijando en sus valores típicos t (3 min) y f (50 ml min-1), los valores para los que el área encontrada para la mayoría de los compuestos desorbidos se sitúan en un valor de TDES de 300ºC y TCIS de -20ºC., Los autores agradecen la financiación de este trabajo de la Consejería andaluza de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo (Proyecto RNM 2323) y al Ministerio de Economía y Competitividad (Programa Nacional para la Investigación Retos de la Sociedad, CTQ2013-46804-C2-1-R).

Volatile organic compounds (VOCs) play a key role within the atmospheric system acting as precursors of ground-level ozone and secondary organic aerosols (causing health and climatic impacts); hence the growing interest of better characterizing them. Significant uncertainties are still associated with compounds speciation, quantification and respective contributions from the different emission sources.This thesis proposes, through several laboratory and intensive field campaigns, a detailed characterization of VOCs and their main emissions sources within the Île-de-France region. We used methods based on the determination of speciation profiles indicative of road traffic, wood burning and natural gas sources obtained from near-field investigations (inside a tunnel, at a fireplace and from a domestic gas flue). These different source profiles were used as chemical fingerprints for the identification of the main VOC emission sources, which respective contributions were estimated using the Positive Matrix Factorization (PMF) source-receptor model applied to one-year VOCs (including NMHC+OVOC) measurements in Paris. This thesis allowed, for the first time, to evaluate the seasonal variability of VOCs and their main emission sources. Road traffic-related emissions are major VOC local/regional sources in Paris (contributing to a quarter of total annual emissions). The important impact of wood burning in winter (50 % of the VOC total mass) was observed. Results obtained from this approach were compared with the regional emissions inventory provided by the air quality monitoring network Airparif. Finally, a good agreement was found between our observations and the inventory for road traffic and wood burning-related sources.This independent assessment of inventories is of great interest because they are currently used as input data within air quality prediction models., Les composés organiques volatils (COV) jouent un rôle majeur au sein du système atmosphérique puisqu’ils interviennent en tant que précurseurs d’ozone troposphérique et d’aérosols organiques secondaires (composés aux divers impacts sanitaires et climatiques) ; d’où le réel besoin de mieux les caractériser. A ce jour, de fortes incertitudes demeurent quant à leur nature, leur quantification et la contribution de leurs sources d’émissions respectives.Cette thèse propose, au travers d’expérimentations de laboratoire et de terrain, une caractérisation exhaustive des COV et de leurs principales sources d’émissions en région Île-de-France. Les méthodes mises en place dans ce travail de thèse reposent sur la détermination de profils de spéciation caractéristiques du trafic routier, du chauffage au bois et du gaz naturel à partir d’investigations en champ proche (en tunnel, en cheminée et à partir d’un conduit de gaz domestique). Ces différents profils de source ont été utilisés comme empreinte chimique de référence pour l’identification des principales sources d’émissions de COV, dont les contributions respectives ont été estimées à l’aide du modèle source-récepteur Positive Matrix Factorization (PMF), appliqué sur une année d’acquisition de mesures COV (HCNM+COVO) à Paris. Ce travail de thèse a ainsi permis, pour la première fois, d’étudier la variabilité saisonnière des COV et de leurs sources majeures. Les émissions liées au trafic routier ont été révélées comme la principale source de COV d’origine locale/régionale à Paris (contribuant à ¼ des émissions totales à l’échelle annuelle). L’impact prépondérant du chauffage au bois en hiver (50 % de la masse totale COV mesurée) a également été mis en évidence. Les résultats de cette étude de répartition de sources ont été confrontés à l’inventaire des émissions d’Airparif. Nous avons souligné un bon accord entre nos observations et l’inventaire pour les sources liées au trafic automobile et au chauffage au bois.Cette évaluation indépendante des inventaires est essentielle puisque ces derniers sont aujourd’hui utilisés comme données d’entrée au sein des modèles de prévision de qualité de l’air.

Smart multi-sensor systems for gas detection (or electronic noses), are already deployed in areas as diverse as cosmetics and food industry, environment monitoring and military and medical purposes. The ongoing collaboration within the European SNIFFER Project, focused on the development of an innovative electronic nose-like system based on MEMS sensors combined with olfactory bioreceptors for the detection of illicit substances. In another context and, within an internal approach to ESIEE-Paris, we have also chosen to expand the topic to design a multi-sensor system for application in volatile organic compounds detection.Thus, in view of improving these technologies through the use of MEMS sensors, this manuscript comprehensively investigates the design, fabrication and characterization of silicon and diamond resonant micro-cantilevers sensors, and also presents a proof of concept of a multi-sensor system for gas detection. To date, silicon has been used as a building block of micro sensors, whose features are very well known and argued extensively in the literature. On the other hand, diamond as a unique material in terms of its superior physical and chemical properties, has been received attention in microelectronics. Although the realization of diamond MEMS sensors has been presented before, it has been never compared to silicon MEMS gas sensors. Therefore, to establish elements of comparison for the two technologies, this thesis aimed to use these two competitive materials as a building block of micro-cantilever based MEMS gas sensors.Firstly, we set up specific micro-machining processes for the realization of diamond patterns that have been previously developed in our laboratory in order to optimize them for a fully clean room compatible manufacturing, independent of changes in diamond synthesis conditions. We have, for the first time, realized diamond micro-cantilevers with integrated polysilicon gauges. The Young's modulus of diamond was characterized using two different methods resulting in the best case of the value as 1080 GPa. Then, the mass sensitivity of silicon and diamond microcantilevers was evaluated. In the best case, for sensors presenting very similar resonant frequencies, the silicon microcantilever have a sensitivity of 89 Hz / ng whereas for the diamond microcantilever, the sensitivity is 212 Hz / ng. It has been also observed that the impact of adding mass on the beam quality factor was more critical to the silicon structures for low mass load cases.Finally, a proof of concept for the use of the multi-sensor system based on silicon and diamond micro-cantilevers for the detection of volatile organic compounds was established. We demonstrated the detection of several compounds in concentrations of the order of tens of ppm in a fully automatic way and without the use of measuring instruments. The results of these detections form a database from which we resulted in the discrimination of the compounds tested by applying multivariate statistical methods, Les systèmes multi-capteurs intelligents de gaz (ou nez électroniques), sont déjà déployés dans des domaines aussi divers que la parfumerie, l'industrie alimentaire, la surveillance de l'environnement et à des fins militaires et médicaux. La collaboration engagée dans le cadre du Projet Européen SNIFFER, s'est focalisée sur le développement d'un système type nez-électronique innovant basé sur des capteurs MEMS combinés à des bio-récepteurs olfactifs pour la détection de substances illicites. Dans un autre contexte et ce, dans une démarche interne à ESIEE-Paris, nous avons aussi choisi d'élargir le sujet à la conception d'un système multi-capteurs pour une application en détection de composés organiques volatils.Ainsi, dans la perspective d'une amélioration des technologies par l'utilisation de capteurs MEMS, cette thèse traite de la conception, la fabrication et la caractérisation de capteurs de type micro-poutre résonante en silicium et en diamant et également de la preuve de concept d'un système multi-capteur pour la détection de gaz. Si le choix du silicium en tant que matériaux pour la fabrication de nos capteurs a pour avantage l'énorme éventail de connaissances disponible, le diamant fait sa place dans le monde de la microtechnologie grâce à ses remarquables propriétés physiques et chimiques. Même si certaines études portant sur le développement de dispositifs et de procédés MEMS en diamant sont décrites dans la littérature, une comparaison entre les performances des deux matériaux pour le développement d'un même capteur n'a jamais été étudiée. En conséquence, cette thèse est axée sur l'utilisation de ces deux matériaux pour la conception de micro-poutres résonantes, afin d'établir des éléments de comparaison pour les deux technologies.Dans un premier temps, nous avons mis en place des procédés de micro-structuration du diamant développés auparavant dans notre laboratoire afin de les optimiser pour une fabrication totalement compatible avec les techniques de salle blanche et indépendante des variations des conditions de synthèse du diamant. Nous avons, pour la première fois, réalisé des micro-poutres en diamant avec des jauges en silicium polycristallin intégrées. Nous avons caractérisé le module d'Young du diamant en utilisant deux méthodes différentes aboutissant dans le cas le plus précis à la valeur de 1080 GPa. Ensuite, la sensibilité massique des poutres en silicium et en diamant fabriquées a été évaluée. Dans le meilleur des cas, et pour des fréquences de résonance très proches, les poutres en silicium présentent une sensibilité de 89 Hz/ng tandis que pour les poutres en diamant, la sensibilité s'élève à 212 Hz/ng. Nous avons également observé que pour des faibles variations de masse, l'impact de l'ajout de masse sur le coefficient de qualité des poutres était plus critique pour les structures en silicium.Finalement, une preuve de concept de l'utilisation du système multi-capteur à base de micro-poutres en silicium et en diamant pour la détection de composés organiques volatils a été mise en place. Nous avons démontré la détection de plusieurs composés dans des concentrations de l'ordre de la dizaine de ppm de manière totalement automatique et sans recours à des instruments de mesure. Les résultats de ces détections forment une base de données à partir de laquelle nous avons, par l'application de méthodes statistiques multivariées, abouti à la discrimination des composés testés

National audience; Le contrôle des procédés dans l'industrie chimique, le contrôle de traces de gaz pour la mesure de la qualité de l'air ou dans le domaine de la sécurité civile ou militaire sont des domaines où il existe un besoin croissant de microsystèmes pour l'analyse de gaz à des teneurs très souvent très faibles, parfois inférieures au seuil de détection des capteurs utilisés. Aussi, le développement de micropréconcentrateurs permettant de piéger puis relarguer de façon quantitative les espèces cible devient une nécessité. Un exemple de tels microsystèmes élaborés en technologie silicium sera présenté.

O objetivo do artigo e analisar os Contratos de Opcao de Venda (COV)como um instrumento para a sustentacao dos precos agricolas no estadode Santa Catarina no periodo 1997-2011. A metodologia empregada foi a pesquisa bibliografica e a coleta de informacoes na base de dados da CONAB. Os resultados mostraram que, no periodo em questao, o estado teve participacao ativa nas negociacoes dos COV ofertados pelo Governo Federal em quase todos os anos, todavia, com valores nao tao expressivos quando comparados a outros estados da federacao. No que diz respeito ao arroz, verificou-se que os COV sao um instrumento da PGPM capaz de assegurar a manutencao dos precos.

To the Editor: Tadarida brasiliensis (I. Geoffroy, 1824) is a species of free-tailed bat that has resident and migratory populations in Brazil (1). This species has adapted to urban areas, occupying roofs, ceilings, and other human constructions, and often coexists with other bat species and humans (2), enabling epidemiologic risks (3). In recent studies, an alphacoronavirus has been detected in urban bat species Molossus molossus, M. rufus, and Tadarida brasiliensi in Brazil (4,5). Evidence suggests that alphacoronaviruses may use bats as hosts to spread human coronavirus (HCoV) NL63, which originated by evolution of Appalachian Ridge CoV strain 2 (ARCoV.2) (6). In this study, a total of 20 anal and tracheal swab samples from 10 bats (T. brasiliensis) were collected at the Jequitibas Wood, in Campinas, Sao Paulo State, Brazil (22°54′31.34′′S 47°02′58.01′′W). We extracted viral genetic material using the RNA Extraction Mini Kit (QIAGEN, Hilden, Germany) and synthesized cDNA using random primers from the High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA), following the manufacturer’s protocol. Samples were analyzed by conventional reverse transcription PCR assays using panCoV primers targeting a 215-bp replicase fragment as previously described (7) with slight modifications to include more cycles and less extension time in order to obtain more PCR products. Sequencing reactions on a Pancoronavirus-positive anal swab sample (7) were performed at Central Laboratory of High Performance Technologies in Life Sciences (LaCTAD) at UNICAMP (http://www.lactad.unicamp.br) using an automated sequencer (3730xl DNA Analyzer; Applied Biosystems). The chromatograms were edited using the program UGENE version 1.14 (UGENE, http://ugene.unipro.ru/forum/YaBB.pl?num=1407749393) and evaluated using Phred scores for base calling. Alignment was made with ClustalW v.2.1 software (http://www.clustal.org) implemented on Linux command line interface, and a similarity matrix was generated with sequences retrieved from the GenBank database. A 144-nt fragment of the replicase gene was obtained after editing, and phylogenetic analysis was performed after determining the best evolution model by using the jModelTest2 software (https://code.google.com/p/jmodeltest2/). Different CoV sequences were included to represent the genera Alpha-, Beta-, Gamma-, and Deltacoronavirus. Clustering with the ARCoV.2 and porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) was obtained using the maximum-likelihood (ML) method after 1,000 Shimodaira-Hasegawa–like support values with the general time-reversible model and category approximation in 20 rates category in a gamma distribution (Technical Appendix Figure, panel A) and neighbor-joining methods under Kimura-2-parameter and 1,000 replicates of bootstrap (Technical Appendix Figure, panel B). Subsequently, metagenomic analysis was made by creating a pool of the 10 bat samples. Samples were resuspended in Dulbecco Modified Eagle Medium (Life Technologies-GIBCO, Grand Island, NY, USA) and filtered through 0.22 μm. The recovered sample was then treated with DNase (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) to remove contaminating DNA and with Proteinase K (Invitrogen) to eliminate inhibitors and to disrupt viral capsids. Samples were then subjected to RNA extraction (QIAGEN) and sent to the sequencing core facility. Sequencing was performed on Illumina HiSeq2500 instrument by using the 2×100 bp kit according to manufacturer’s instructions. Through these analyses, we obtained 34,409,110 reads, of which 76.47% had quality index ≥30. The contigs were assembled by de novo genome assembly (blastx E-value ≤1–5) (8) generating 10.742 scaffolds: 35 matches for coronaviruses (using the Coronavirus Database, http://covdb.microbiology.hku.hk), 3 matches for PEDV, and 2 matches for HCoV-NL63 (both using the UniProt database, http://www.uniprot.org) (Technical Appendix). The sequences obtained had 87.5% (126/144) nucleotide identity with ARCoV.2, an unclassified alphacoronavirus (GenBank accession no. {"type":"entrez-nucleotide","attrs":{"text":"JX537912","term_id":"407016953","term_text":"JX537912"}}JX537912) for which a zoonotic role has been suggested (6). Preliminary analysis indicated good coverage of the polymerase region of the ARCoV.2 reference sequence by the reads (quality index >40) by using reference assembly against CoV complete genomes. This finding reinforces the hypothesis of this viral agent in the specimens analyzed. Moreover, molecular assays are underway in our laboratory to elucidate the alternative hypothesis of PEDV presence in bats in Brazil. In summary, we found that a CoV detected in T. brasiliensis bats in Brazil has close phylogenetic relationships to ARCoV.2 and PEDV. Considering the zoonotic impact of these viral agents on the emergence of new diseases in animal and human populations, we believe that both results may strongly contribute to a better understanding of the molecular eco-epidemiology of these alphacoronaviruses. The reconstruction of their evolutionary history to trace their occurrence in humans and in bat populations as well as in other animals is being conducted to clarify their evolutionary pathway. Technical Appendix: Maximum likelihood and neighbor-joining genetic sequences of coronaviruses detected in bats of Tadarida brasiliensis species. Click here to view.(57K, pdf)

In developed countries, between 70% and 90% of the life time are spent in confined spaces (housing, transport, etc.). Air quality in these closed spaces is generally inferior than outside. Our lifestylesand the growing use of new products and materials create cocktails of chemicals compounds (COV, CIV...) that can cause an increase of worrying diseases such as asthma, allergies or even cancer. These pollutants are particularly present in indoor air. These increasing public health problems gives rise to the development of devices for the treatment of indoor air. However, indoor air contains a lot of chemical substances showing very different physicochemical properties. The “Laboratoire de Thermique, Energétique et Procédés” (LaTEP) studies the coupling of treatment processes, such as biofiltration coupled to adsorption.

The indoor air pollution awareness of general public and the increasing demands of regulations / recommendations, combined with a need to stand out from the competition, make limiting the concentration of VOCs (VOCs : volatile organic compounds ) in the air cockpit crucial for the automotive industry. For example, inside a vehicle, the VOCs are originated from the outside air by combustion and evaporation of fuel. However, unlike other pollutants, it may also have an inner origin from the desorption of existing chemical substances used in the manufacture of the vehicle. Thus, the capture of VOCs by adsorption is one of the challenging techniques today. In this context, activated carbon and zeolite based VOC abatement are effective and least expensive but suffers some limitations in stability, selectivity and regeneration. The aim of this thesis was to study an alternative class of 'hybrid' adsorbents i.e. Metal-Organic Frameworks (MOFs). These porous crystalline materials are built by the association of inorganic bricks connected by organic ligands. They have highly tunable structural diversity,chemical composition (metal:ligand) and porosity (pore size, surface area and pore volume). Moreover, they possess almost infinite ability to vary both the metal center and the organic ligand that is not found at this level in zeolites and activated carbons. The work was to evaluate the performance of a series of ten MOFs, having diverse architecture (size and shape of the pores, rigid or flexible networks ...), chemical properties (acidity, redox, hydrophilic / hydrophobic, ...) and stability (water temperature). In addition to the usual characterization (X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, porosimetry N2 at 77K), Infra-Red spectroscopy operando was performed to simulate the behavior of these MOFs in the presence of VOCs in conditions as close as possible to the reality. Furthermore, the most promising adsorbents were scaled up (50-100 g) and formatted/fabricated as pellets and tested for environmental simulation chamber., La sensibilisation du grand public à la pollution intérieure, les exigences croissantes des réglementations/recommandations le tout combiné à une nécessité de se démarquer de la concurrence, font de la limitation de la concentration des COV (COV : Composés Organiques Volatiles) dans l’air habitacle un enjeu crucial pour l’industrie automobile. En effet, à l’intérieur des véhicules, les COV sont principalement issus de l’air extérieur par combustion et évaporation du carburant mais, contrairement aux autres polluants, peuvent également avoir une origine intérieure à l’habitacle de par la désorption de substances chimiques utilisées lors de la fabrication des matériaux présents dans le véhicule. La capture des COV par adsorption sur charbons actifs ou zéolithes est à ce jour l’une des techniques d’abattement des COVs les plus efficaces et les moins coûteuses mais souffre de certaines limitations (sélectivité, régénération). L’objectif de cette thèse a consisté à étudier une alternative avec l’emploi d’une autre classe d’adsorbants ‘hybrides’ : les Metal-Organic Frameworks (MOFs). Formés de briques inorganiques connectées par des ligands organiques, ces matériaux poreux cristallisés présentent une grande diversité structurale ainsi qu’une composition chimique (métal, ligand) et une porosité (taille des pores, surface spécifique et volume poreux) extrêmement modulables. Cela vient de la possibilité quasi-infinie de faire varier à la fois le centre métallique et le ligand organique, ce que l’on ne retrouve pas à cette échelle chez les zéolithes et les charbons actifs. Le travail a consisté à évaluer les performances d’une série d’une dizaine de MOFs, possédant des propriétés chimiques (acidité, redox, hydrophiles/hydrophobes, …) et structurales (taille et forme des pores, réseaux rigides ou flexibles…) différenciées mais aussi de leur stabilité avérée (eau, température) et mise à l’échelle déjà établie. En plus des caractérisations usuelles (diffraction des rayons X, analyse thermogravimétrique, spectroscopie Infra-Rouge, porosimétrie N2 à 77K), la spectroscopie Infra-Rouge operando a été utilisée pour simuler le comportement de ces MOFs en présence de COV dans des conditions aussi proches que possible de la réalité. Les adsorbants les plus prometteurs ont ensuite été mis à l’échelle (50-100 g) et mis en forme (pastilles) puis testés en chambre de simulation environnementale.

With volatil organic compounds (VOC) in soil, risk assessment is largely dependent on vapor intrusion. In this framework, the FLUXOBAT project aims at improving the reliability of the diagnostic and modeling tools. A critical analysis of tools and practices in the domain based on an extensive study of the transfer mechanisms of tetrachloroethylen was conducted and a guide with technical and methodological recommendations was produced (Traverse et al. 2013). For existing buildings, risk assessment is conducted with indoor air concentration measures for which the temporal variability has to be studied. During the project, measures were conducted in a real building impacted by a tetrachloroethylen coming from soil pollution in the vadose zone. Variations of indoor air concentrations caused by meteorological variations (heating and wind) were significant. Consequently, it is recommended to conduct several measures at different meteorological conditions and to prefer integrative methods. The results highlight the need to know the influence parameters in order to correctly interpret each campaign. For new construction, a model is generally used to predict indoor air concentration. Different modeling approaches (attenuation factor, analytic 1D models, numerical models) have been used for the site studied. The objective was to highlight the interests and limits of each model. The results are that i) subslab concentrations are within a factor 3 between numerical and analytical models, ii) flux and indoor concentration are highly different (more than 1 order of magnitude). They highlight the need to know the basement mode of construction and transfer parameters but also to choose the modeling tool in connection with the objective (is there a problem or not ?, what will be the human exposure ?, what is the adapted mitigation approach ?)., Les évaluations des risques sanitaires associés à la présence de Composés Organiques Volatils (COV) dans les sols sont en grande partie liées à la dégradation de la qualité de l’air intérieur qu’une telle pollution peut générer. Les travaux dont rend compte le guide méthodologique FLUXOBAT (Traverse et al., 2013) visent à fournir les clés permettant de mieux appréhender ces transferts et leurs impacts potentiels. Pour des bâtiments existants, l’évaluation des risques repose sur des mesures de concentrations dans l’air intérieur, dont la représentativité temporelle est une question fondamentale. Les mesures des concentrations en tétrachloroéthylène dans l’air intérieur d’un site atelier ont mis en évidence des variations significatives des concentrations en lien avec les conditions météorologiques et le chauffage. Ces résultats appuient la nécessité d’une intégration temporelle des concentrations dans l’air relativement longue et la multiplicité des campagnes. Ils mettent également en avant le besoin de connaître les paramètres d’influence afin d’interpréter les mesures. Pour les futures constructions, une modélisation prédictive des impacts est généralement mise en œuvre. Différentes approches de modélisation des transferts de COV des sols vers l’air intérieur (facteur d’atténuation, modèles analytiques 1D, modèles numériques) ont été réalisées sur le site atelier, avec pour objectifs de préciser si elles peuvent restituer les mesures et de mettre en évidence les intérêts et limites de chaque approche. Les résultats sont présentés ici sous deux angles de vue : i) l’estimation des transferts dans la zone non saturée et les concentrations dans les gaz du sol sous dalle sont globalement homogènes, quelle que soit l’approche considérée (écart modèles/mesures inférieures à un facteur 3) ; ii) l’estimation des transferts à travers la dalle et les concentrations dans l’air intérieur résultantes s’avèrent plus disparates. Ces résultats mettent en exergue la nécessité de connaître la typologie du soubassement et les paramètres de transfert, mais également de choisir l’outil de modélisation adapté au mode constructif et aux objectifs de la modélisation (discrimination des situations problématiques, évaluation des concentrations d’exposition, dimensionnement des mesures de gestion).

The chemical composition of submicron particles (PM₁) was monitored for over one year (July 2013-September 2014), at high temporal resolution (< 30 min), using an Aerosol Chemical Speciation Monitor (ACSM) for the non-refractory fraction (NR-PM₁ : organic, sulfate, nitrate, ammonium and chloride) and an aethalometer for black carbon (BC), together with micrometeorology parameters. An intensive campaign (July 2014) completed the data set including the monitoring of volatile organic compounds by PTR-TOFMS. The chosen site has an urban background typology, under the influence of a large area with industrial and harbor activities. The chemical composition of aerosols was analyzed globally, seasonally and using four wind sectors. A study of the SO₂-to-SO₄ conversion in the industrial sector has shown that this process is favored at high relative humidity (> 70%), low vertical turbulence (σw : 0-0.5 m sˉ¹) and low wind speed (0-2 m sˉ¹). Using PMF (Positive Matrix factorization) source receptor modeling, three primary sources of organic species, relatied to traffic, combustion of biomass and domestic cooking, have been identified, as well as a secondary source. The seasonal and sector PMF analyses, with and without constraints, helped to identify two additional factors in the marine and industrial sectors. Some specific events (sea breezes, high pollution events and nearby ship movements) were studied, allowing to extract an average mass spectrum associated with ship emissions for the latter, ShOA (Ship-like organic aerosol). This factor only contributes to 0.5% of the particulate organic fraction on average but up to more than 90% over short periods., La composition chimique des particules submicroniques (PM₁) a été suivie pendant plus d'un an ( juillet 2013- septembre 2014), à résolution temporelle fine (< 30 min.), à l'aide d'un analyseur ACSM pour la fraction non-réfractaire (organiques, sulfates, nitrates, ammoniums et chlorures) et d'un aethalomètre (carbone suie), complétés par une observation micro-météorologique. Une campagne intensive (juillet 2014) a enrichi le jeu de données avec le suivi de composés organiques volatils par analyse PTR-ToFMS. Le site de mesure est de type urbain de fond, sous l'influence d'une large zone industrielle et portuaire. La composition chimique des aérosols a été analysée de manière globale, saisonnière et selon 4 secteurs de vent. L'étude de la conversion SO₂-SO₄ dans le secteur industriel a montré que ce processus est favorisé à humidité relative élevée (> 70%), faible turbulence verticale (σw : 0-0.5 m sˉ¹) et faible vitesse de vent (0-2 m sˉ¹). À l'aide d'un modèle source récepteur PMF (Positive Matrix Factorization), trois sources primaires d'espèces organiques, liées au trafic, à la combustion de biomasse et à la cuisson domestique, ont été identifiées, ainsi qu'une source secondaire. Les analyses PMF saisonnière et par secteur, avec et sans contraintes, ont permis d'identifier 2 facteurs supplémentaires en secteurs marin et industriel. Quelques cas (brises de mer, épisodes de pollution et passages de bateaux) ont été étudiés, permettant dans le dernier cas d'extraire un spectre de masse moyen lié aux émissions des navires, ShOA (Ship-like Organic Aerosol). Ce facteur contribue en moyenne pour seulement 0.5% à la fraction organique particulaire mais jusqu'à plus de 90% sur de courtes périodes.

La contaminación atmosférica constituye actualmente una seria amenaza para el medio ambiente y la salud. En este sentido, las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) pueden contribuir de forma importante a la contaminación atmosférica. Una gran parte de estos compuestos se emiten en procesos productivos en los que se utilizan disolventes, de forma que las industrias que realizan estas actividades han de reducir su emisión hasta los límites establecidos en la legislación mediante cambios en el proceso productivo, la sustitución de los disolventes empleados y, si es necesario, mediante el uso de una técnica de control que elimine este tipo de emisiones. En este sentido, las técnicas biológicas basadas en procesos aerobios se han mostrado eficaces para el tratamiento de las emisiones. Sin embargo, la elevada superficie requerida para su instalación a nivel industrial ha limitado su uso generalizado. Por ello, el desarrollo de una tecnología basada en la degradación anaerobia, que permita el tratamiento de cargas orgánicas mayores y la obtención de un subproducto con elevado poder energético como es el metano, se presenta como una alternativa más económicamente viable para el tratamiento de estas emisiones en algunos sectores industriales. Este trabajo de tesis doctoral ha sido realizado con el objetivo principal de estudiar la viabilidad del uso de un reactor anaerobio de lecho expandido para el tratamiento de un agua residual que contiene disolventes orgánicos provenientes del uso de tintas en la industria flexográfica. Los resultados obtenidos sientan las bases para la implantación de una nueva configuración para el control de las emisiones de COV de elevada solubilidad en agua, compuesta fundamentalmente por una torre lavadora y un reactor anaerobio. Para llevar a cabo este estudio se ha abordado una línea de trabajo principal, en la que se evaluó la degradación anaerobia de diferentes mezclas de disolventes en reactores anaerobios de lecho expandido bajo diferentes condiciones de operación. En paralelo se desarrollaron tres líneas de trabajo secundarias con objeto de: estudiar la potenciación de la granulación del fango, optimizar la dosificación de nutrientes, e implantar la prueba de concepto. En referencia a la línea principal, los ensayos bajo condiciones psicrofílicas de 18 °C y mesofílicas subóptima de 25 °C con una mezcla binaria compuesta por etanol y 1-metoxi-2-propanol se realizaron en dos reactores operados en paralelo, con aporte de sustrato continuo y discontinuo. En los ensayos llevados a cabo con aporte continuo de sustrato se realizó el seguimiento de los reactores durante 210 días de experimentación. En primer lugar se evaluó la adaptación de los microorganismos a la temperatura de operación en la degradación de un sustrato de elevada biodegradabilidad como es el etanol, siendo la carga orgánica máxima tratada con eficacias de eliminación superiores al 90% de 20 kg DQO m-3 d-1 y 30 kg DQO m-3 d-1 para las temperaturas de 18 y 25 °C, respectivamente. Una vez adaptados a las condiciones ambientales, se alimentaron los reactores con una mezcla de etanol y 1-metoxi-2-propanol, disolvente de amplio uso industrial y para el que no había información bibliográfica respecto a su degradación anaerobia. Cuando el sistema fue capaz de degradar 1-metoxi-2-propanol, se evaluó el efecto que las condiciones ambientales y la carga orgánica tienen sobre la degradación de los disolventes. De este modo se obtuvieron tiempos de adaptación a 1-metoxi-2-propanol de 44 días en condiciones psicrofílicas y de 34 días bajo condiciones mesofílicas, relacionados con la ausencia en el inóculo de las enzimas encargadas de la ruptura del enlace éter. Tras el periodo de adaptación, las máximas cargas orgánicas de 1-metoxi-2-propanol que se lograron degradar con eficacias de eliminación superiores al 90% fueron de 6.1 y 9 kg DQO m-3 d-1 a 18 y 25 °C, respectivamente. En la industria se pueden producir interrupciones de la alimentación que pueden afectar al proceso de degradación anaerobia. En este sentido, se ha evaluado la influencia sobre el funcionamiento del sistema de un periodo de 1 mes sin aporte de sustrato. La reanudación de la operación con aporte de sustrato en continuo mostró la necesidad de un nuevo periodo de adaptación de la biomasa a 1-metoxi-2-propanol. Después de la readaptación del sistema, y a fin de evaluar el efecto del aporte discontinuo sobre la respuesta transitoria del sistema, ambos reactores se alimentaron de forma intermitente, con paradas nocturnas (8 horas sin alimentación) y de fin de semana (56 horas sin alimentación), simulando el patrón diario y semanal de la emisión asociado a los turnos de trabajo, que pueden ser de 1 a 3, durante 5 a 7 días, dependiendo de las necesidades de producción. Este régimen de operación resultó en un descenso en la capacidad de eliminación de 1-metoxi-2-propanol hasta 7.2 kg DQO m-3 d-1 a 25 °C. La aplicación de cargas orgánicas elevadas bajo condiciones de aporte intermitente de sustrato conllevó la desgranulación parcial de la biomasa, siendo ésta una de las problemáticas a solucionar para la implantación a nivel industrial de esta tecnología. Esta parte del trabajo de tesis doctoral relacionada con la degradación anaerobia de una mezcla de etanol y 1-metoxi-2-propanol ha sido publicado en: Lafita, C., Penya-roja, J.M., Gabaldón, C., 2015. Anaerobic degradation of 1-methoxy-2-propanol under ambient temperature in an EGSB reactor. Bioprocess and Biosystem Engineering, 38, 2137-2146. El estudio sobre la degradación anaerobia de la mezcla binaria de disolventes se completó con el análisis de las poblaciones microbianas a lo largo de la operación en ambos reactores, para lo cual se implementaron y pusieron a punto técnicas de biología molecular como el análisis de electroforesis con gradiente desnaturalizante y posterior aislamiento y secuenciación de las bandas obtenidas. Los resultados de estos análisis permitieron identificar las principales especies microbianas presentes en cada reactor, su evolución a lo largo de la operación y las similitudes entre las poblaciones de los dos reactores anaerobios operados bajo condiciones ambientales diferentes. Estos mostraron una mayor biodiversidad en el dominio Bacteria, así como una similitud entre las comunidades microbianas identificadas en ambos reactores, lo que indica el establecimiento de una comunidad de microorganismos mesofílicos psicrotolerante en el reactor operado a 18 °C. Entre los microorganismos identificados destacó la presencia de aquéllos del género Acetobacterium, que se encuentran relacionados con la producción de enzimas necesarias para romper los enlaces éter en los éteres glicólicos, como el que se encuentra en 1-metoxi-2-propanol. La composición de las mezclas de disolventes utilizada en la industria flexográfica depende del acabado deseado, conteniendo normalmente compuestos oxigenados como etanol, acetato de etilo, acetona, 1-metoxi-2-propanol e isopropanol. Por este motivo se llevó a cabo un ensayo en un reactor anaerobio operado a 25 °C con un sustrato que contenía una mezcla multicomponente compuesta por estos disolventes, siendo mayoritarios etanol y acetato de etilo. En este ensayo se determinó, durante la puesta en marcha, el tiempo necesario para la adaptación de los microorganismos a los compuestos presentes en la mezcla, observándose la necesidad de un periodo de 41 días para la degradación de isopropanol y 1-metoxi-2-propanol. Una vez alcanzada una operación estable, se observó que el sistema podía tratar con una eficacia de eliminación mayor al 98% una carga orgánica de 45 kg DQO m-3 d-1. Posteriormente, se realizó un cambio en la composición de la mezcla, utilizando acetato de etilo como compuesto mayoritario en lugar de etanol, obteniendo también elevadas eficacias de eliminación, mostrando la posibilidad de tratar las diferentes mezclas de disolventes que pueden generarse como consecuencia de diferentes necesidades de producción en la aplicación industrial, siempre y cuando se apliquen bajas cargas orgánicas de aquellos disolventes que precisan de un tiempo de adaptación para su degradación, como son isopropanol y 1-metoxi-2-propanol. Las líneas de trabajo secundarias desarrolladas en paralelo a la principal comprendieron el estudio de la granulación del fango anaerobio, el efecto de la adición de micronutrientes en la degradación anaerobia y la prueba de concepto a escala de laboratorio. La desgranulación puede producirse por varios motivos, como por ejemplo la sobrecarga orgánica del sistema, dando lugar a la pérdida de biomasa del interior del reactor, lo que conlleva la necesidad de reemplazar la biomasa, necesitando un nuevo periodo de adaptación de los microorganismos a las condiciones ambientales y de sustrato. Una alternativa consiste en llevar a cabo una potenciación de la granulación del fango hasta alcanzar de nuevo la morfología granular deseada. Para estudiar el proceso de granulación, se realizaron varios ensayos en base a dos estrategias: reducción de la velocidad superficial y su combinación con la adición de floculante. Los floculantes estudiados fueron chitosan, un polímero natural, y aluminio. Este trabajo experimental permitió comprobar que el descenso de la velocidad superficial a valores inferiores a 1 m h-1 es el factor más importante en la potenciación de la granulación de un fango parcialmente desgranulado. Los resultados indicaron que la adición de floculantes no resultó particularmente beneficiosa para cultivos parcialmente desgranulados. Esto es, probablemente, debido a que no desaparecen completamente en el fango parcialmente desgranulado por sobrecarga orgánica. La presencia de micronutrientes es fundamental para la actividad de los microorganismos implicados en las rutas metabólicas de degradación anaerobia, aunque una dosificación excesiva puede causar la inhibición del proceso. Es por ello que se realizó un estudio del efecto que tiene la adición de metales pesados sobre la actividad metanogénica. Este estudio se realizó durante una estancia de investigación de 3 meses en la Delft University of Technology (Países Bajos) bajo la supervisión del profesor Dr. Henri Spanjers, con la que se opta a la Mención Internacional del título de Doctor. En concreto, en este trabajo se evaluó la influencia de diferentes concentraciones sobre la actividad metanogénica específica presentada por la biomasa de dos compuestos de cobalto, cloruro de cobalto y vitamina B12, y tungsteno mediante ensayos en reactores en discontinuo sobre un agua residual de elevada salinidad con una mezcla compuesta por acetato sódico y fenol. También se evaluó la biodisponibilidad de estos metales mediante el estudio de su distribución en la biomasa a partir de su extracción secuencial, lo que mostró que el contenido en metales del fango utilizado en este estudio era suficiente para asegurar una buena actividad metanogénica. En el caso del cobalto, la mayor biodisponibilidad en forma de vitamina B12 produjo la inhibición de la actividad metanogénica con menores concentraciones de este metal en el medio, por lo que se recomienda el uso de CoCl2 para su dosificación. En cuanto al papel del tungsteno, la biomasa inóculo presentó una concentración suficiente para asegurar la máxima actividad metanogénica. La dosificación de concentraciones superiores a 1 mg l-1 produjo la acumulación de este metal en la fracción intercambiable, lo que conllevó el descenso en la actividad microbiana. Estos resultados muestran que la dosificación óptima de metales se ha de determinar en estudios ad-hoc en función de la naturaleza química del agua residual a tratar y del inóculo utilizado. A partir de los resultados obtenidos, se implementó la prueba de concepto a escala de laboratorio de un biolavador anaerobio de lecho granular para el tratamiento de una emisión de COV de elevada solubilidad en agua, utilizando como compuesto de referencia etanol. Este ensayo permitió ultimar la definición del concepto para su posterior diseño a escala de planta piloto, permitiendo establecer la forma de acoplar las operaciones y los procesos implicados en el sistema. A escala de laboratorio, con una alimentación de contaminante en aire de 1.9 g h-1 y una transferencia al agua superior al 80%, lo que corresponde a una carga orgánica de 20 kg DQO m-3 d-1 en el reactor anaerobio, se alcanzaron eficacias de eliminación superiores al 94%. Nowadays air pollution is a serious threat to the environment and health. In this regard, emissions of volatile organic compounds (VOCs) can contribute significantly to air pollution. A large proportion of these compounds is emitted by production processes using solvents. Therefore industries performing these activities have to reduce their emissions to limits established by legislation. Air pollution legal limits can be met by making changes in the production process, replacing solvents and, if necessary, by using a treatment to reduce emissions. In this regard, aerobic biotreatments have been proven effective for treating VOC emissions. However, widespread use of biotechniques has been limited by the high footprint needed. Therefore, the development of a technology based on anaerobic degradation, which is able to treat larger organic loads and produce a by-product with high energy content as methane, could become a more economically viable alternative for the treatment of VOC emissions in some industrial sectors. This doctoral thesis has been developed with the main objective of studying the feasibility of using an anaerobic expanded granular sludge bed reactor for treating wastewater containing organic solvents coming from ink used in the flexographic industry. The obtained results lay the foundations of a novel configuration for controlling water-soluble VOC emissions, consisting essentially of a scrubber and an anaerobic reactor. The main line of research was the evaluation of anaerobic degradation of different mixtures of solvents in expanded granular sludge bed anaerobic reactors under different operating conditions. In parallel, three secondary lines of work were developed in order to study the enhancement of biomass granulation, the optimization of the nutrient dosage and the implementation of the proof of concept. Within the main line of work, experiments under psychrophilic conditions at 18 °C and suboptimal mesophilic conditions at 25 °C were carried out. A binary mixture composed of ethanol and 1-methoxy-2-propanol in two reactors operated in parallel was applied, with continuous and discontinuous substrate supply. Under continuous substrate supply, the reactors’ performance was monitored over 210 days. First, the period of adaptation of micro-organisms to the operating temperature during the degradation of a highly biodegradable substrate as ethanol was assessed. Maximum organic loading rates applied to achieve removal efficiencies higher than 90% were 20 kg COD m-3 d-1 and 30 kg COD m-3 d-1 at 18 and 25 °C, respectively. Once reactors were adapted to environmental conditions, a mixture of ethanol and 1-methoxy-2-propanol, a solvent with broad industrial use and without any information about its anaerobic degradation, was used. Once the system was able to degrade 1-methoxy-2-propanol, the effect of environmental conditions and the organic loading rate on solvent degradation was evaluated. Periods of adaptation to 1-methoxy-2-propanol of 44 days under psychrophilic conditions and 34 days under mesophilic conditions were observed. Adaptation periods are related to the absence in the inoculum of enzymes responsible for enzymatic cleavage of glycol ether bonds. 1-methoxy-2-propanol removal efficiencies higher than 90% were achieved with maximum organic loading rates of 6.1 and 9 kg COD m-3 d-1 at 18 and 25 °C, respectively. At industrial facilities, substrate supply interruptions can occur and may affect anaerobic degradation. Accordingly, the influence on the system performance of one month without substrate supply was evaluated. The resumption of the operation, with continuous substrate supply, showed the need for a new period of adaptation of biomass to 1-methoxy-2-propanol. After the readaptation of the system and for the purpose of evaluating the effect on transient response of discontinuous substrate supply, intermittent feeding was applied to both reactors. Substrate supply interruptions during nights (8 hours without feeding) and weekends (56 hours without feeding) were used in order to simulate daily and weekly substrate supply interruptions associated with manufacturing shift work, which is usually established as from 1 to 3 shifts per day, for from 5 to 7 days per week, depending on factory production. This operating regime resulted in a decline in 1-methoxy-2-propanol elimination capacity to 7.2 kg COD m-3 d-1 at 25 °C. The combination of high organic loading rates and intermittent substrate supply was the cause of partial degranulation of biomass, a problem to be solved for industrial application of this technology. Some results related to the anaerobic degradation of a mixture of ethanol and 1-methoxy-2-propanol presented in this part of the doctoral thesis have been published in the following manuscript: Lafita, C., Penya-roja, J.M., Gabaldón, C., 2015. Anaerobic degradation of 1-methoxy-2-propanol under ambient temperature in an EGSB reactor. Bioprocess and Biosystem Engineering, 38, 2137-2146. The study on anaerobic degradation of a binary mixture of solvents was completed with the analysis of the microbial community during the operation of both reactors. Molecular biology tools, such as denaturing gradient gel electrophoresis and subsequent band isolation and sequencing, were implemented and optimized. The data obtained permitted the identification of main species in each reactor, the comparison between microbial populations of both reactors operating under different environmental conditions and the assessment of microbial population dynamics throughout the experiment. The obtained results indicated higher biodiversity in the Bacteria domain, as well as a similarity between the microbial communities identified in both reactors, indicating the prevalence of a psychrotolerant mesophilic community in the reactor operating at 18 °C. Based on the identified micro-organisms, the presence of species from the genus Acetobacterium is reported to be related to the production of enzymes responsible for glycol ether bond cleavage, a chemical bond found in 1-methoxy-2-propanol. The composition of solvent mixtures used in flexographic industry facilities depends on each specific product being obtained, but usually they contain oxygenated compounds such as ethanol, ethyl acetate, acetone, 1-methoxy-2-propanol and isopropanol. For this reason, a substrate containing a multicomponent mixture composed of these solvents, with ethanol and ethyl acetate as main compounds, was conducted in an anaerobic reactor operating at 25 °C. During the start-up, the period of adaptation of micro-organisms to compounds present in the mixture was determined, and the need for 41 days for degradation of isopropanol and 1-methoxy-2-propanol was discovered. Once stable performance was accomplished, the system was able to treat organic loading rates of 45 kg COD m-3 d-1 with removal efficiencies higher than 98%. Then, the composition of the solvent mixture was changed to one with ethyl acetate as the main compound instead of ethanol. This new influent composition resulted in elevated removal efficiencies. This shows the feasibility of treating different solvent mixtures that can be generated as a consequence of production needs in industrial applications, as long as low organic loading rates of solvents that require an adaptation period for their removal, such as isopropanol and 1-methoxy-2-propanol, are present in the influent. Secondary lines of work were developed in parallel to the main study. These were the study of the granulation of anaerobic sludge, the effect on anaerobic degradation of the addition of micronutrients and the proof of concept at the laboratory scale. Degranulation may occur for several reasons, for instance organic overload of the system, leading to loss of biomass from the reactor. That results in the need to replace the biomass, requiring a new period of adaptation of micro-organisms to environmental and substrate conditions. An alternative method is to enhance sludge granulation in order to obtain the desired granular morphology. The granulation process was studied by testing two different strategies: decrease of upflow velocity and its combination with the addition of flocculants. A natural polymer, chitosan, and a trivalent cation, aluminium, were the flocculants tested. The decrease in upflow velocity to values below 1 m h-1 was confirmed as the best strategy to enhance granulation of partially degranulated sludge. Results also indicated that there is no improvement of granulation in the presence of flocculants, probably due to the fact that nucleation centres do not disappear during the degranulation process. Another issue was the study of the effect on the methanogenic activity of the addition of heavy metals as micronutrients during the treatment of wastewater with a mixture of organic pollutants. This study was carried out under the supervision of Associate Professor Dr. Henri Spanjers at the Technical University of Delft (Netherlands) over a research stay of three months and enabled me to apply for international mention in the PhD degree. Micronutrients are essential for the activity of micro-organisms involved in anaerobic degradation, however excessive dosage may cause inhibition of the process. The effect of different concentrations of two compounds of cobalt, cobalt chloride and vitamin B12, and tungsten on methanogenic activity was assessed. These assays were carried out with high-salinity wastewater and a mixture of sodium acetate and phenol as substrate. The bioavailability of these metals was also evaluated by studying their distribution in biomass by using a sequential extraction procedure. In this study, the metal content initially present in sludge was sufficient to ensure good methanogenic activity. The higher bioavailability of vitamin B12 caused the inhibition of methanogenic activity with lower cobalt concentration in the matrix compared to the CoCl2 test, so the use of CoCl2 for cobalt dosing is recommended. Maximum methanogenic activity was ensured with a biomass tungsten content of 70 mg kg-1 ST, but even with this concentration in sludge, the presence of this metal in the exchangeable fraction produced a decline in microbial activity. These results lay the foundation of the study on dosage optimization of metals and also indicate that these studies should be carried out ad hoc for wastewater to be treated and inoculum. Finally, the proof of the concept of the anaerobic scrubber was implemented for the treatment of emission into the air of water-soluble VOC using ethanol as reference compound. The results obtained from this assay have been used for designing the system at pilot plant scale. At laboratory scale, satisfactory pollutant treatment was accomplished with an inlet load of 1.9 g C h-1. A mass transfer efficiency of 80% in the scrubber, which corresponds to an organic loading rate in the anaerobic reactor of 20 kg COD m-3 d-1, resulted in the anaerobic mineralization of more than 94% of solvent.

Chemical denaturant sensitivity of the dimeric main protease from severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus to guanidinium chloride was examined in terms of fluorescence spectroscopy, circular dichroism, analytical ultracentrifuge, and enzyme activity change. The dimeric enzyme dissociated at guanidinium chloride concentration of

In the Mediterranean area, forestry practices and the repetition of fires lead to the homogenisation of the woodland plantings and having favoured the Allepo pine (Pinus halepensis Mill.). In this study, our goals were I) to analyse the biochemical composition of mixed and singly litters, II) to study the roles of litter quality on inorganic nitrogen availability and on the microbial dynamics. Our results imply that the functional characteristics of each species can add up and control the dynamics of the microbial enzymatic activity, of the nitrogen mineralisation, and of the microbial functional diversity. The preservation of the mixed-pine forest ecosystem appears to be an interesting forestry alternative to improve the long dated microbial functioning and potential productivity of the forest., En région méditerranéenne, les pratiques sylvicoles et la récurrence des incendies conduisent à l’homogénéisation des peuplements forestiers en faveur du pin d’Alep (Pinus halepensis Mill.). Dans cette étude, nous avions pour objectif d’analyser le rôle de la composition biochimique des litières dans le contrôle de la dynamique microbienne de peuplements forestiers monospécifiques et mixtes. Nos résultats suggèrent que les traits fonctionnels (composés biochimiques) de chaque essence peuvent s’additionner et augmenter la diversité fonctionnelle microbienne, la dynamique des activités enzymatiques et de la minéralisation de l’azote. Les implications de nos résultats sont discutées en regard de l’aménagement et de la conservation des forêts. En particulier, la conservation de la mixité forestière apparaît comme une alternative sylvicole intéressante pour améliorer le fonctionnement microbien et, à long terme, le potentiel de productivité végétale., Guénon René, Ruaudel Florence, Gros Raphaël. Arguments fonctionnels pour la conservation de la mixité forestière méditerranéenne. In: Ecologia mediterranea, tome 33,2007. pp. 43-52.

Gas detection is a growing field, both for indoor and outdoor air quality monitoring and for process monitoring. It is indeed particularly critical in the case of volatile organic compounds (VOC) whose impact on public health is proven. Detecting and quantifying their presence becomes a major problem and various solutions are available. One of them, based on the coupling of a resonant beam and a chromatography micro column, appears to be a promising solution. Those two devices combine selectivity and high sensitivity; however, they require functionalization with a sensitive layer. This work focused on SiOCH thin films deposited by PECVD. The gas interaction of the sensitive layers deposited during this work was studied using quartz crystal microbalances (QCM). The obtained measurements were then correlated to a simple model, providing an interpretation of the interaction – for steady-state but also kinetic regime - between the SiOCH and the gas of interest. The first part of the study shows the impact of the chemical composition of those materials on their affinity for toluene, representative for aromatic VOCs. Relying on physico-chemical characterization techniques, the role of various chemical bonds on the solid/gas interaction was investigated. This work shows that a compromise between chemical composition and hydrophobicity has to be reached to preserve SiOCH affinity and temporal response. The influence of porosity was then explored in a second step to further increase the sensitivity of those materials. Original deposition processes were developed in order to propose new porous materials with higher toluene affinity. The limits of the subtractive approach generally used for these PECVD materials (i.e. the porogen approach) were then overcome in terms of porosity and pore size. Concerning gas detection, it is difficult to decorrelate between the impact of chemistry and porosity. Whatever, increasing porosity does not appear to be the only relevant parameter in order to increase these materials affinity at low concentrations., La détection de gaz est un enjeu de plus en plus important, aussi bien dans le domaine de la surveillance de la qualité de l’air -intérieur et extérieur- que dans le suivi de procédés. Cet enjeu est d’autant plus critique dans le cas des composés organiques volatiles (COVs) que leur impact sur la santé publique est avéré. Détecter et quantifier leur présence devient une problématique majeure et différentes solutions existent. L’une d’elles, basée sur le couplage d’une nano-poutre résonnante et d’une micro colonne de chromatographie, s’avère être une solution prometteuse. Ces deux dispositifs alliant sélectivité et grande sensibilité nécessitent cependant une fonctionnalisation à l’aide d’une couche sensible. Ces travaux se sont focalisés sur le développement de matériaux sensibles de la famille des SiOCH déposés en couche mince par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD). L’étude de la réponse sous gaz des différents matériaux synthétisés au cours de cette thèse a été réalisée à l’aide de microbalances à cristal de quartz (QCM). Les mesures obtenues ont ensuite été corrélées à un modèle simple permettant de proposer une interprétation de l’interaction entre les SiOCH et le gaz d’intérêt, à l’équilibre mais aussi en régime dépendant du temps. La première partie de l’étude montre l’impact de la composition chimique de ces matériaux sur leur affinité envers un gaz représentatif des COVs aromatiques : le toluène. En s’appuyant sur des caractérisations physico-chimiques, le rôle de différentes liaisons chimiques ainsi que celui de l’hydrophobie des couches minces sur l’interaction avec le gaz d’intérêt a été analysé. Ces travaux montrent qu’un compromis entre composition chimique et hydrophobie doit être trouvé afin de préserver affinité et temps de réponse des SiOCH. L’étude de l’influence de la porosité sur la sensibilité a ensuite été abordée dans un second temps. Pour cela, des procédés originaux de réalisation de couches minces poreuses ont été développés afin de proposer de nouveaux matériaux poreux et d’accroître leur sensibilité vis-à-vis du toluène. Les limites de l’approche soustractive généralement utilisée pour ce type de matériau (i.e. l’approche porogène) ont pu ainsi être dépassées en termes de porosité et de tailles de pores. Concernant la détection de gaz, il s’avère difficile de décorréler l’impact de la chimie de celui de la porosité. Quoi qu’il en soit, l’augmentation de la porosité ouverte n’apparait pas comme le seul paramètre pertinent pour accroître la sensibilité de ces matériaux aux faibles concentrations.

Els bombers mediterrànis s’afronten regularment a inflamacions sobtades de la vegetació amb mecanismes que no són ben identificats encara. Vist que la vegetació és el únic combustible, ens hem focalitzat sobre el potencial d’acumulació dels gasos que provenen de les plantes mediterrànies. Tot primer, vam escollir quatre dels principals Compostos Orgànics Volàtils (COV) biogènics mediterrànis amb l’objectiu d’estudiar la seva degradació tèrmica gràcies a un dispositiu de piròlisi flash i un forn tubular. A partir d’aquesta experimentació inicial i de les publicacions científiques, vam escollir una mescla de COV representatius dels incendis forestals dels quals α-pinè, el principal COV identificat en les plantes, i benzè, el principal COV detectat en el fum dels incendis forestals. Així, vam determinar la inflamabilitat de mescles α-pinè/benzè/aire focalitzant-nos sobre les seves propietats de combustió com la probabilitat d’ignició, l’energia mínima d’ignició i l’estabilitat de la flama en relació a la seva velocitat. Aquestes experimentacions van ser realitzades en cambra de combustió. Les inflamacions sobtades produïnt-se en zones estretes, el último capítol es refereix a l’estudi de l’acumulació de gasos en una vall. Aquesta investigació requeria la utilització d’una maqueta de bosc 1/400° col·locada dins un túnel de vent.; Mediterranean firefighters regularly cope with sudden accelerations of forest fires whose mechanisms are not very well understood. Vegetation being the only fuel, we studied the accumulation potential of gases coming from it. First, we chose four of the main Volatile Organic Compounds (VOCs) emitted by Mediterranean vegetation to analyse the products resulting from their thermal degradation using a flash pyrolysis apparatus and a tubular oven. From this study and literature, we chose a mixture of two VOCs representative of forest fires from which α-pinene, main VOC found in vegetation, and benzene, main VOC detected in forest fire smoke. Then, we determined the flammability of α-pinene/benzene/air mixtures focusing on their combustion properties such as ignition probability, minimal ignition energy, flame stability and laminar burning speed. These studies were realised inside combustion chambers. Since sudden accelerations occur inside narrow areas, the last chapter experiments the steady-state gas accumulation inside a 1/400 V-shaped forest model in order to estimate potential gas concentrations in this configuration and to compare results to the flammability limits of our compounds.; Los bomberos mediterráneos son regularmente enfrentados a inflamaciones repentinas de la vegetación cuyos mecanismos todavía no se encuentran bien entendidos. Siendo la vegetación el único combustible, nos hemos centrado sobre el potencial de acumulación de los gases que provienen de dicho combustible. El primer paso ha sido elegir cuatro de los principales Compuestos Organicos Volatiles (COV) biogénicos mediterráneos con el objectivo de estudiar su degradación térmica gracias a un dispositivo de pirolisis flash y un horno tubular. A partir de éste y de la literatura, hemos elegido una mezcla de COV representativos de los incendios forestales cuyos α-pineno, principal COV encontrado en las plantas, y benceno, principal COV detectado en humo de los incendios forestales. Así, hemos determinado la inflamabilidad de mezclas α-pineno/benceno/aire centrándonos sobre sus propiedades de combustión como la probabilidad de ignición, la energía mínima de ignición y la estabilidad de la llama en relación a su velocidad. Estos estudios han sido realizados en camára de combustión. Inflamaciones repentinas ocurriendo en zonas estrechas, el último capítulo se refiere al estudio de la acumulación de gases en un valle. Dicho estudio requería el uso de una maqueta de bosque 1/400°, la cual fue puesta en un túnel de viento.; Les pompiers méditerranéens sont régulièrement confrontés à des embrasements soudains de la végétation dont les mécanismes ne sont pas encore bien compris. La végétation étant l’unique combustible, nous nous sommes penchés sur le potentiel d’accumulation des gaz provenant des plantes méditerranéennes. Nous avons pour cela étudié la composition de ces gaz, leur inflammabilité et leur concentration. Pour étudier la composition, nous avons choisi quatre des principaux Composés Organiques Volatils (COV) émis par les plantes méditerranéennes afin d’analyser les produits issus de leur dégradation thermique à l’aide d’un dispositif de pyrolyse flash et d’un four tubulaire. À partir de cette étude et de la littérature, nous avons choisi un mélange de COV représentatifs des feux de forêt dont l’α-pinène, principal COV retrouvé dans les plantes, et le benzène, principal COV détecté dans les fumées de feux de forêt. Nous avons donc déterminé l’inflammabilité de mélanges α-pinène/benzène/air en nous focalisant sur les propriétés de combustion telles que la probabilité d’allumage, l’énergie minimale d’inflammation, la stabilité de la flamme ainsi que la vitesse fondamentale de flamme. Ces études ont été réalisées en chambre de combustion. Les embrasements soudains ayant lieu dans des zones encaissées de type thalweg ou canyon, le dernier chapitre concerne l’étude de l’accumulation de gaz dans une vallée afin d’estimer les concentrations de gaz que nous pourrions retrouver avant les phénomènes d’embrasement et de les comparer aux limites d’inflammabilité de nos composés. Cette dernière étude originale a été réalisée à partir d’une maquette de forêt 1/400ème disposée dans une soufflerie.

Recently, it has been highlighted that Volatile Organic Compounds (VOCs) could be removed through the coupling of an absorption step in a solvent followed by biodegradation mainly at the liquid/liquid (solvent/water) interface. Among the solvents fulfilling the required characteristics (non toxicity and no biodegradability, high affinity for VOCs, solvent regeneration, good mass transfer, ...), octyl isoquinolium bis(trifluoromethyl)sulfonimide ionic liquid (IL), [octiq+][Tf2N–], appears especially promising. The first step of the process consists in the absorption of the VOC contained in the air to be treated by the IL as the VOC vapor contacts the IL. In this work, we report molecular dynamics simulations of {IL + toluene}/vapor and IL/toluene vapor interfaces to elucidate the physical phenomena ruling the interfacial adsorption of toluene and its absorption by the IL. We first predicted a high affinity between [octiq+][Tf2N–] and toluene, in agreement with experimental data. Moreover, we evidenced an e...

A questão da poluição não é algo recente. A queima de biomassa utilizada para geração de calor já dava início aos processos antrópicos de poluição atmosférica. Os poluentes encontram-se na atmosfera nos estados sólido, líquido e gasoso. O conjunto das partículas sólidas e líquidas constitui o chamado material particulado (MP), e as demais formam o conjunto de poluentes gasosos. O MP abrange uma faixa de tamanho entre 0,1-100 e varia em tamanho, composição, fontes de emissão e efeitos adversos causados a saúde. Os compostos gasosos são formados em sua maioria pelos compostos orgânicos voláteis (COVs), que são compostos orgânicos que encontram-se no estado gasoso em temperatura ambiente. Esses poluentes podem ser lançados na atmosfera por fontes naturais e antrópicas, dentre as quais destacam-se os processos de combustão e ressuspensão da poeira do solo por ação dos ventos. A cidade de Catalão GO tem crescido bastante nos últimos anos, principalmente devido a chegada de mineradoras na cidade que exploram os complexos carbonatíticos de Catalão I e Catalão II. O objetivo deste trabalho foi realizar o monitoramento do ar atmosférico em uma região da cidade de Catalão pela amostragem e análise de MP e COVs. As amostragens de MP, que aconteceram a cada seis dias por um período de 24 horas, foram realizadas para PTS, MP10 e MP2,5 em amostradores de grande volume adequados para cada tamanho de partícula. A análise gravimétrica indicou que os as concentrações medidas estão de acordo com os padrões definidos pela legislação. A análise elementar do MP foi realizada pela técnica de EDXRF e indicou que os elementos presentes são, em sua maioria, provenientes da emissão veicular e poeira ressuspensa do solo pela ação dos ventos. A amostragem dos COVs foi realizada pela técnica de microextração por fase sólida (SPME do inglês solid phase microextraction), duas vezes por semana por 12 horas. A análise dos COVs amostrados foi realizada por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC / MS - do inglês gas chromatography mass spectrometry) em que os compostos foram identificados por comparação com a biblioteca NIST / MS (Nacional Institute of Standard and Technology / Mass Spectral) presente no equipamento. A identificação desses compostos indicou uma forte influência das emissões veiculares na composição do ar atmosférico. The issue of pollution is not new. The burning of biomass used for heat generation already was beginning to anthropogenic processes of air pollution. The pollutants are in the atmosphere in solid, liquid and gaseous state. The set of solid and liquid particles is called particulate matter (PM), and the other form the set of gaseous pollutants. The MP covers a range of 0.1-100 microns and varies greatly in size composition, emission sources and adverse effects on health. The gaseous compounds are formed mostly of volatile organic compounds (VOCs), which are organic compounds which are gaseous at room temperature. These pollutants can be emitted by natural and anthropogenic sources, among which stand out the combustion processes and soil dust resuspension by wind action. The city of Catalão - GO has grown greatly in recent years, mainly due to the arrival of mining in the city exploring the carbonatite complexes Catalão I and Catalão II. The aim of this study was to monitor the atmospheric air in a region of the city of Catalan through the sampling and analysis of PM and VOCs. Samples MP, which occurred every six days over a period of 24 hours, were carried out for TSP, PM10 and PM2,5 in HI-VOL samplers suitable for each particle size. Gravimetric analysis indicated that the measured concentrations are in accordance with the standards set by law. The elementary MP analysis was performed by EDXRF technique and indicated that the elements present are mostly from vehicle emissions and resuspended soil dust by the wind. Sampling was performed by VOCs microextraction technique of solid phase (SPME - solid phase microextraction) twice a week for 12 hours. The analysis of the sampled VOCs was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC / MS - gas chromatography mass spectrometry) in which the compounds were identified by comparison with a NIST library / MS (National Institute of Standards and Technology / Mass Spectral) present in the equipment. The identification of these compounds indicated a strong influence of vehicle emissions in the composition of atmospheric air. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Neopterin and C-reactive protein (CRP) concentrations were determined in serum samples from 129 severe acute respiratory syndrome (SARS) patients and 156 healthy blood donors. In the patients with confirmed SARS, an early neopterin elevation was detected already at the day of onset of symptoms and rose to a maximum level of 45.0 nmol/L 3 days after the onset. All SARS patients had elevated neopterin concentrations (>10 nmol/L) within 9 days after the onset. The mean neopterin concentrations were 34.2 nmol/L in acute sera of SARS patients, 5.1 nmol/L in convalescent sera, and 6.7 nmol/L in healthy controls. In contrast, the mean CRP concentrations in both acute and convalescent sera of SARS patients were in the normal range (

Landfill sites produce biogas by degradation of biodegradable organic matter. Biogas mainly composed of CH4 and CO2 represents a major environmental challenge. This study propose a method to estimate biogas surface emissions in landfill sites using atmospheric dispersion modeling of a tracer gas, in this case, methane. The spatial and temporal dynamics of CH4 and VOC concentrations have been followed on the studied landfill site (Séché Environnement) for several weather conditions. Measurement results show low atmospheric VOC and CH4 concentrations on the studied landfill site which validates low emissions of these compounds. Detected VOC are emitted by different sources, excluding the landfill site. The contribution of these sources on VOC concentrations is more important than that of the landfill site and no VOC could be identified as tracer of biogas emitted by landfill site. However, CH4 is emitted by the landfill site, its principal source. Two methods are proposed to estimate methane surface emissions using a Gaussian atmospheric dispersion model ADMS. Gaussian model is validated by comparison of the temporal dynamics and atmospheric concentrations of methane measured on the site and those modeled. The first method is based on an inverse approach and the second one is a statistical regression approach. CH4 emissions are estimated for the exposure period of the laser diode to the site emissions and for 4 weather scenarios identified by a hierarchical classification. Results validate the influence of meteorological parameters, especially the stability of the atmosphere, on the atmospheric dispersion and methane surface emissions.; Les ISDND produisent du biogaz par fermentation des déchets organiques. Le biogaz principalement composé de CH4 et CO2 représente un enjeu environnemental majeur. Cette étude propose un outil d’estimation des émissions surfaciques de biogaz d’une ISDND par modélisation de la dispersion atmosphérique d’un gaz traceur, en l’occurrence, le méthane. Les dynamiques spatiales et temporelles des concentrations en CH4 et en COV ont été suivies sur et dans l’entourage de l’ISDND d’étude (Séché Environnement) en fonction des conditions météorologiques. Les résultats montrent des faibles teneurs atmosphériques en COV et en CH4 sur le site d’étude validant une faible émission de ces espèces. Les COV mesurés sont émis par différentes sources dont la contribution est plus importante que celle de l’ISDND et aucun COV ne constitue un traceur de biogaz émis par le site. En revanche, l’ISDND apparait comme source principale du CH4 détecté. Deux méthodes sont proposées pour estimer les émissions surfaciques de méthane en utilisant un modèle de dispersion atmosphérique Gaussien ADMS, validé par comparaison des teneurs atmosphériques en méthane mesurées et modélisées et leur dynamique temporelle. La première méthode repose sur une approche inverse et la deuxième est une approche statistique par régression. Les émissions de CH4 sont estimées pour la période d’exposition de la diode laser aux émissions du site pour 4 scénarios météorologiques types identifiés par une classification hiérarchique. Les résultats valident l’influence des paramètres météorologiques, surtout de la stabilité de l’atmosphère, sur la dispersion atmosphérique et les émissions surfaciques en méthane.

This work aimed to study the degradation of aqueous phenol by humid air GlidArc plasma and to study the removal of acetaldehyde in atmospheric gas by pulsed DBD plasma. The parametric study of phenol degradation showed an increase in efficiency as a function of the initial concentration and humid air flow. The increase of the inter-electrodes gap has increased nitrate ions concentration. The numerous reaction products formed consist mostly of carboxylic acids. Other byproducts identified are hydroquinone, para-nitrophenol and para-nitrosophenol. By-products identification enabled drawing a reaction scheme of phenol degradation. The acetaldehyde removal has been achieved in temperature conditions ranging from ambient to 300°C and in two types of mixtures: CH3CHO/N2 and CH3CHO/N2/O2 (up to 10 % O2). The results showed that the energy cost decreases in the presence of oxygen in the mixture as well as when the temperature increases. In CH3CHO/N2, the main by-products are CO, H2, CH4, HCN, C2H6, CH3CN whereas in oxygenated mixtures, CO2 and CO, CH2O, CH3OH are the most important by-products. The kinetic study following this analysis, by using a simplified 0D model has highlighted the key role of the quenching of nitrogen metastables states and that of the oxidation of acetaldehyde, caused in particular by O and OH. The modeling also helped understanding the formation processes of major by-products. A MnO2 based catalyst was placed downstream of plasma zone in order to decompose ozone that is abundantly formed in oxygenated mixtures especially at low temperature. The atomic oxygen produced during this decomposition is used to oxidize the residual acetaldehyde and its by-products. The energy cost was thus decreased and the concentrations of certain by-products such as CH2O and CH3OH have been reduced as well., L'objectif de ce travail était d'une part d'étudier la dégradation du phénol en milieu aqueux par un plasma GlidArc d'air humide et d'autre part d'étudier la conversion de l'acétaldéhyde dans des gaz atmosphériques par un plasma DBD généré par une haute tension impulsionnelle. Les résultats de l'étude paramétrique de la dégradation du phénol ont montré une augmentation de l'efficacité en fonction de la concentration initiale et du débit d'air humide. L'augmentation du gap entre les électrodes à occasionné celle de la concentration des ions nitrates. La majeur parie des nombreux produits de réactions est constituée d'acides carboxyliques mais aussi d'hydroquinone, de para-nitrophénol et de para-nitrosophénol. Cette identification a permis de dresser un schéma réactionnel de la dégradation du phénol. La conversion de l'acétaldéhyde a été effectuée dans des conditions de température allant de l'ambiante jusqu'à 300°C et dans deux types de mélanges: CH3CHO/N2 et CH3CHO/N2/O2 (jusqu'à 10% O2). Les résultats ont montré que le coût énergétique baisse en présence d'oxygène dans le mélange et également lorsque la température augmente. Les principaux sous-produits identifiés dans CH3CHO/N2 sont CO, H2, CH4, HCN, C2H6, CH3CN tandis que dans les mélanges oxygénés, CO2 et CO, CH2O, CH3OH sont les sous-produits les plus importants. L'étude cinétique menée à la suite de cette analyse grâce à un modèle 0D simplifié a permis de mettre en évidence le rôle primordial de la dissociation par quenching des états métastables d'azote et de l'oxydation notamment par O et OH dans la conversion de l'acétaldéhyde. La modélisation a aussi permis de comprendre les processus de formation des sous-produits majoritaires. Des catalyseurs à base de MnO2 ont été placés en aval de la zone de décharge pour décomposer l'ozone qui se forme abondamment dans les mélanges oxygénés surtout à basse température. L'oxygène atomique produit lors de cette décomposition oxyde l'acétaldéhyde résiduel et ses sous-produits. Le coût énergétique a ainsi été diminué et les concentrations des sous-produits comme CH2O et CH3OH ont été réduites.

El creixement econòmic mundial viscut durant la segona meitat del segle XX, ha provocat un gran increment en la generació de residus. És per això que les darreres polítiques europees defineixen l’objectiu de tractar un mínim del 50% dels residus municipals mitjançant el reciclatge abans de l’any 2020. En el cas dels residus orgànics biodegradables, aquest reciclatge o valorització s’aconsegueix principalment mitjançant processos biològics com el compostatge i la digestió anaeròbia. L’actual escenari europeu pel que fa a instal·lacions de valorització de residus orgànics i l’aparició d’aquestes noves polítiques, fan pensar en una futura proliferació d’instal·lacions, entre les quals hi haurà una gran quantitat de plantes de compostatge, que permetin assolir l’objectiu fixat. Davant aquesta futura proliferació d’instal·lacions de compostatge (i de tractament de residus en general) caldrà tenir en compte els impactes ambientals associats al propi procés, entre els quals destaquen les emissions gasoses derivades de la degradació biològica de la matèria orgànica. Entre els compostos gasosos presents en aquestes emissions cal destacar el metà, l’amoníac, l’òxid nitrós i els compostos orgànics volàtils (COV). D’aquests compostos, el metà i l’òxid nitrós són considerats gasos d’efecte hivernacle, mentre que l’amoníac i els COV són els principals causants de les males olors associades a aquestes instal·lacions de tractament. El Grup de Recerca en Compostatge (GICOM), en el que s’ha desenvolupat aquesta tesi, té una àmplia experiència en l’estudi del compostatge, ja sigui a nivell del propi procés, del seu control o de les seves emissions a escala industrial. Tanmateix, en els darrers anys s’ha iniciat una nova línia de recerca dins el grup per explorar el potencial de la fermentació en estat sòlid (SSF) com una altra via de valorització material de residus, habitualment industrials, amb l’objectiu d’obtenir productes de valor afegit (enzims, biopesticides, biosurfactants, etc.) a partir de residus. Així doncs, en aquesta tesi s’ha volgut aprofitar l’àmplia experiència en compostatge del grup de recerca per tal d’aprofundir en el coneixement de les emissions gasoses derivades dels processos biològics de valorització material de residus sòlids orgànics, determinant els factors d’emissió per COV, CH4, N2O, NH3 i caracteritzant, per identificació i quantificació, els COV emesos durant el tractament de diferents residus a escala pilot. Per assolir aquest objectiu genèric, s’ha posat en marxa un mètode d’identificació i quantificació dels COV mitjançant la cromatografia de gasos acoblada a l’espectrometria de masses i s’han estudiat les emissions de COV d’un procés de compostatge convencional sota diferents estratègies d’aeració del procés. D’aquesta manera es defineixen dos aspectes metodològics que permetran continuar la recerca d’aquesta tesi, l’estratègia de procés, per una banda, i la metodologia de presa de mostra i anàlisi dels gasos per l’altra. A partir d’aquesta base metodològica es procedeix a analitzar, quantitativament i qualitativa, les emissions derivades del procés de compostatge de residus d’origen urbà com poden ser els fangs d’EDAR, frescos i digerits, o bé la Fracció Orgànica dels Residus Municipals (FORM). En aquest darrer cas, comparant el desenvolupament del procés de compostatge de la FORM separada selectivament i dels Residus Sòlids Urbans no separats selectivament amb les emissions que se’n deriven, així com determinant la contribució de la fusta utilitzada com a agent estructurant a les emissions del procés. Finalment, s’han estudiat també les emissions associades a la valorització material de residus més específics com són la pela de taronja, el residu de pèl i el residu de winterització amb l’objectiu de produir diferents enzims a través de la SSF., World economic growth during the second half of the XX century has caused a great increase in waste generation. This fact has been reflected in European policies which define the objective of recycling, at least, 50% of municipal waste before 2020. In the case of biodegradable organic wastes, this purpose can be achieved mainly through biological treatments such as composting and anaerobic digestion. In order to achieve the proposed target, the current European scenario in terms of organic waste valorisation facilities and the emergence of these new policies, suggest a future proliferation of biological treatment facilities, among which there will be a lot of composting plants. Given this upcoming proliferation of composting facilities (and waste treatment plants in general), the environmental impacts associated with the composting process must be taken into account, paying special attention to gaseous emissions resulting from biological degradation of organic matter. The main contaminants in these emissions are methane, ammonia, nitrous oxide and volatile organic compounds (VOC). Methane and nitrous oxide are considered greenhouse gases, while ammonia and VOC are the main cause of odours associated with these treatment facilities. The Composting Research Group (GICOM), where this thesis has been developed, has a wide research experience in composting, either studying the biological process itself, process control or process gaseous emissions at full scale. Besides, in recent years GICOM has started a new research line exploring the potentiality of solid state fermentation (SSF) as another way to valorise organic wastes, commonly from industrial processes, with the aim of obtaining value-­‐added products (enzymes, biopesticides, biosurfactants, etc.). In this thesis the research experience of the group has been used to analyse in depth the gaseous emissions from biological valorisation processes of solid organic wastes, determining emission factors for VOC, CH4, N2O, NH3 and characterizing, by identification and quantification, VOC emissions during the treatment of different wastes at pilot scale. To achieve this overall objective, a methodology to identify and quantify VOC by gas chromatography coupled to mass spectrometry has been set-­‐up. Also, VOC emissions during a conventional composting process under different aeration strategies have been studied. Thus, two methodological issues essential for the development of this thesis have been defined on one hand, the process strategy and on the other hand, the gaseous emission sampling methodology and analysis. From this methodological basis, gaseous emissions from the composting process of urban wastes, such as WWTP sludge, either raw or digested, and also de Organic Fraction of Municipal Solid Wastes (OFMSW) have been analysed, quantitatively and qualitatively. The OFMSW composting process and its emissions have been compared to non-­‐source selected Municipal Solid Wastes (MSW). Also, the contribution of wood chips (used as bulking agent) to the composting process emissions has been determined. Finally, the emissions associated to the material valorisation of specific wastes such as orange peel, hair wastes and residue of winterization in order to produce various enzymes through SSF, have also been studied. In addition to the scientific interest of this thesis, which is reflected by the papers published in high impact journals in the field of Environmental Engineering, it increases the research group know-­‐how on the treatment of different wastes at pilot scale. The definition of a methodology for gaseous emissions determination that can be implemented in future experiments performed in the GICOM pilot plant is also relevant. This methodology will allow the quantification of CH4, N2O and NH3, the qualitatively determination of VOC emissions and the quantification of the most commonly found compounds. This last point will permit to include data on the emissions of the material valorisation processes carried out in the research group pilot plant, reporting valuable information on the environmental impact of the process also useful in the design of the required emissions equipment.

The aim of this bachelor thesis was to make an overview of distribution of beta-blockers and calcium channel blockers, their occurrence in aquatic environment and their impact on fish. Analysis of data obtained from the website of the State Instiute for Drug Control, which was carried out in Excel revealed, that 53 643 kilograms of beta-blockers and 24 472 kilograms of calcium channel blockers was distributed in the Czech Republic in 2011. Metoprolol, acebutlol and atenolol reached the largem volume of distribution among aktive ingredients in the group of beta-blockers. Verapamil, amlodipin and diltiazem were TOP 3 calcium channel blockers. These drugs are generally the most sold in the world and they can be found in surface waters in the Czech Republic and worldwide at concentrations rating from tens to hundreds ng.l-1 . The reason for this is the low removal rate of beta-blockers and calcium channel blockers in wastewater treatment plants, which ranges from 11 to 76%. Toxicity tests on fish with metoprolol, propranolol, atenolol, verapamil and diltiazem have shown the effect of this pharmaceuticals on e.g., reduction of fecundity, hatchability or heart rate. Various histopatological changes on the liver and heart or malformations of early developmental stages of fis have been also reported. The lowest concentrations of the tested substances at which these effects were observed, ranged mostly from values g.l-1 to mg.l-1, i.e. these concentrations were higher than those commonly found in surface waters. However, some effects were observed also at environmentally relevant concentrations. Due to prolong-term exposure on the organisms beta-blockers and calcium channel blockers may represent a threat to aquatic ecosystems. A solution could be to improve the mechanism for removal of pharmaceuticals in the sewage treatment plants.

Due to their carcinogenic properties, exposure to volatile organic compounds such as benzene, toluene and xylene (BTEX) has been associated with an increased risk of developing cancer in people living or working near gas stations. This study puts forward a methodological approach to study the problems posed by VOCs on individuals exposed to hydrocarbons. The data obtained indicate that there is a greater presence of VOCs in the areas close to point sources of emission and, therefore, a greater exposure to toxic factors. This paper presents a simple procedure to establish which areas are vulnerable to technological risks within the urban area owing to the presence of BTEX by using GIS technology, which enables spatial analysis of benzene emissions to the atmosphere. These results will serve the agencies involved in decision-making. There is no clear legislation in Mexico to protect people living in the vicinity of gas stations. Therefore, programs should be developed to reduce their impact on the population at the environmental, health and social levels. La exposición a compuestos orgánicos volátiles (COV) presentes en la gasolina, como el benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX), por su capacidad cancerígena se ha asociado con el aumento del riesgo a desarrollar cáncer en las personas que viven o trabajan en las proximidades de las estaciones de servicio. En este trabajo se propone una aproximación metodológica para estudiar la problemática que representan los COV en los individuos expuestos a los hidrocarburos. Los datos obtenidos indican que existe mayor presencia de COV en las zonas ubicadas en la cercanía de las fuentes puntuales de emisión y por ende con mayor exposición a factores tóxicos. Con este trabajo se plantea un procedimiento sencillo para establecer las zonas vulnerables a riesgos tecnológicos dentro del área urbana por presencia de BTEX, utilizando para ello la tecnología SIG que permite realizar un análisis espacial de las emisiones de benceno a la atmósfera. Estos resultados quedarán al servicio de los organismos involucrados en la toma de decisiones. En México no existe una legislación clara que proteja a los habitantes de las cercanías de las estaciones de servicio, por lo tanto se deben desarrollar programas para disminuir el impacto en la población a nivel ambiental, sanitario y social. A exposição a compostos orgânicos voláteis (COV) presentes na gasolina, como o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX), pela sua ação cancerígena foi associada ao aumento do risco de desenvolver cancro, nas pessoas que vivem ou trabalham nas proximidades das estações de serviço. Neste trabalho propõe-se uma abordagem metodológica para estudar a problemática que os COV representam para os indivíduos expostos a hidrocarbonetos. Os dados obtidos indicam que há uma maior presença de COV em áreas localizadas na proximidade de fontes pontuais de emissão e, portanto, mais expostas a fatores tóxicos. Com este trabalho, é proposto um procedimento simples para a definição de zonas vulneráveis a riscos tecnológicos, dentro da área urbana pela presença de BTEX, utilizando a tecnologia SIG que permite uma análise espacial das emissões de benzeno na atmosfera. Estes resultados ficarão à disposição dos organismos envolvidos na tomada de decisões. No México, não existe uma legislação clara que proteja quem vive nas proximidades dos postos de gasolina, motivo pelo qual se devem desenvolver programas que visem diminuir o impacto na população a nível ambiental, sanitário e social.

Due to their carcinogenic properties, exposure to volatile organic compounds such as benzene, toluene and xylene (BTEX) has been associated with an increased risk of developing cancer in people living or working near gas stations. This study puts forward a methodological approach to study the problems posed by VOCs on individuals exposed to hydrocarbons. The data obtained indicate that there is a greater presence of VOCs in the areas close to point sources of emission and, therefore, a greater exposure to toxic factors. This paper presents a simple procedure to establish which areas are vulnerable to technological risks within the urban area owing to the presence of BTEX by using GIS technology, which enables spatial analysis of benzene emissions to the atmosphere. These results will serve the agencies involved in decision-making. There is no clear legislation in Mexico to protect people living in the vicinity of gas stations. Therefore, programs should be developed to reduce their impact on the population at the environmental, health and social levels. La exposición a compuestos orgánicos volátiles (COV) presentes en la gasolina, como el benceno, tolueno, etilbenceno y xileno (BTEX), por su capacidad cancerígena se ha asociado con el aumento del riesgo a desarrollar cáncer en las personas que viven o trabajan en las proximidades de las estaciones de servicio. En este trabajo se propone una aproximación metodológica para estudiar la problemática que representan los COV en los individuos expuestos a los hidrocarburos. Los datos obtenidos indican que existe mayor presencia de COV en las zonas ubicadas en la cercanía de las fuentes puntuales de emisión y por ende con mayor exposición a factores tóxicos. Con este trabajo se plantea un procedimiento sencillo para establecer las zonas vulnerables a riesgos tecnológicos dentro del área urbana por presencia de BTEX, utilizando para ello la tecnología SIG que permite realizar un análisis espacial de las emisiones de benceno a la atmósfera. Estos resultados quedarán al servicio de los organismos involucrados en la toma de decisiones. En México no existe una legislación clara que proteja a los habitantes de las cercanías de las estaciones de servicio, por lo tanto se deben desarrollar programas para disminuir el impacto en la población a nivel ambiental, sanitario y social. A exposição a compostos orgânicos voláteis (COV) presentes na gasolina, como o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno (BTEX), pela sua ação cancerígena foi associada ao aumento do risco de desenvolver cancro, nas pessoas que vivem ou trabalham nas proximidades das estações de serviço. Neste trabalho propõe-se uma abordagem metodológica para estudar a problemática que os COV representam para os indivíduos expostos a hidrocarbonetos. Os dados obtidos indicam que há uma maior presença de COV em áreas localizadas na proximidade de fontes pontuais de emissão e, portanto, mais expostas a fatores tóxicos. Com este trabalho, é proposto um procedimento simples para a definição de zonas vulneráveis a riscos tecnológicos, dentro da área urbana pela presença de BTEX, utilizando a tecnologia SIG que permite uma análise espacial das emissões de benzeno na atmosfera. Estes resultados ficarão à disposição dos organismos envolvidos na tomada de decisões. No México, não existe uma legislação clara que proteja quem vive nas proximidades dos postos de gasolina, motivo pelo qual se devem desenvolver programas que visem diminuir o impacto na população a nível ambiental, sanitário e social.

Soil property values for use in geotechnical design are often estimated from a limited number of in situ or laboratory tests. The uncertainty involved in estimating soil properties from a limited number of tests can be addressed by quantifying the variability within individual soundings and of the collection of soundings at a site. It has been proposed that factors of safety or resistance factors used in design be linked to site variability. Site variability can be assessed by studying the correlation structure of in situ test data. The cone penetration test (CPT), which is a reliable and widely‐accepted in situ test, can be used for this purpose. Soil behavior type (SBT) charts are often used to obtain the subsurface soil profile from CPT parameters such as the cone resistance and the sleeve friction. A soil profile generation algorithm was developed in this research to generate a soil profile from an individual CPT sounding using two modified SBT charts. Soils are variable in both the vertical and horizontal directions. A vertical variability index (VVI) was defined to quantify variability in a CPT sounding. The average of the VVIs for all CPT soundings performed at a site is the site VVI. A site horizontal variability index (site HVI) was also developed, based on cross‐correlation between cone resistances, the cone resistance trend differences and the spacing between every pair of CPTs considered, to quantify the soil variability of a site in the horizontal direction. A site variability rating (SVR) system, integrating the vertical and horizontal site variability, was developed to assess the overall site variability. Depending on the SBT chart selected, the soil profile generated using the soil profile generation algorithm may be slightly different; however, the SBT chart effect on the variability indices that compose the SVR index is small. Close agreement was found between the SVRs obtained using the two SBT charts selected for this research. In order to illustrate the use of the algorithms for VVI and HVI calculations and SVR of sites, CPTs from across the state of Indiana were analyzed. CPT data were obtained from Purdue's own database, Indiana Department of Transportation's (INDOT’s) data repository and the U.S. Geological Survey (USGS) website. Site variability is calculated for specific depths of interest. For example, that depth of interest will be shallower for shallow foundations than for deep foundations. Site variability rating maps (SVR maps) for various depths of interest were constructed for the state of Indiana, illustrating the potential use of the site variability assessment methodology. An optimal sounding spacing calculation methodology was also developed to make the site investigation process more efficient, cost‐effective and reliable.

Middle East respiratory syndrome-associated coronavirus (MERS-CoV) has been a significant research focus since its discovery in 2012. Since 2012, 2,040 cases and 712 deaths have been recorded (as of August 11, 2017), representing a strikingly high case fatality rate of 36%. Over the last several years, MERS-CoV research has progressed in several parallel and complementary directions. This review will focus on three particular areas: the origins and evolution of MERS-CoV, the challenges and achievements in the development of MERS-CoV animal models, and our understanding of how novel proteins unique to MERS-CoV counter the host immune response. The origins of MERS-CoV, likely in African bats, are increasingly clear, although important questions remain about the establishment of dromedary camels as a reservoir seeding human outbreaks. Likewise, there have been important advances in the development of animal models, and both non-human primate and mouse models that seem to recapitulate human disease are now available. How MERS-CoV evades and inhibits the host innate immune response remains less clear. Although several studies have identified MERS-CoV proteins as innate immune antagonists, little of this work has been conducted using live virus under conditions of actual infection, but rather with ectopically expressed proteins. Accordingly, considerable space remains for major contributions to understanding unique ways in which MERS-CoV interacts with and modulates the host response. Collectively, these areas have seen significant advances over the last several years but continue to offer exciting opportunities for discovery.

The focus of this thesis is the application of non-thermal plasma and catalysis in chemical processing, in particular for the removal of Volatile Organic Compounds (VOC) diluted in air. In a first part, the oxidation of three pollutants (methane, propene, and toluene) is studied experimentally in a pulsed dielectric barrier discharge (DBD) reactor and in a catalyst reactor working independently. In a second part, a hybrid plasma-catalyst reactor either in a single-stage or in a two-stages configuration, in which the catalyst is located inside or downstream from the plasma reactor, respectively. Catalyst materials based on Pd, Mn, Cu, and Co supported on alumina beads were tested and characterized by ICP-OES, TEM/EDX, XRD, XPS, and DRIFTS. Products were analyzed and quantified by infrared spectroscopy. Achieved VOCs removal efficiencies and CO/CO2 selectivity, as well as nature and concentrations of the formed products, were evaluated as function of many factors, particularly the specific input energy, the gas temperature, the initial VOCs concentration, the nature of catalyst (size support, metal loading), and the hourly space velocity. It has been successfully demonstrated that the combination of plasma and catalyst in the both configurations has many benefits compared to traditional thermal-catalysis and plasma alone treatment including a lowering of the catalyst operating temperature, an improvement of the conversion of VOCs at similar temperatures, and a better end-products selectivity and energy efficiency. The mutual interaction lead to a synergistic effect in plasma-catalysis especially when the discharge is in direct contact with the catalyst whatever the VOCs studied., Cette thèse s’inscrit dans le cadre général de la dépollution d’effluents gazeux faiblement chargés en Composés Organiques Volatils (COV). L’étude concerne l'oxydation de trois COV cibles (méthane, propène, et toluène) dans l'air à la pression atmosphérique dans d'une part un réacteur plasma de décharge à barrière diélectrique (DBD) pulsée et un réacteur catalytique utilisés séparément et d'autre part, dans un réacteur hybride associant le réacteur plasma aux catalyseurs dans deux configurations: le catalyseur au coeur de la décharge et le catalyseur en post-décharge. Les catalyseurs sont à base de Pd, Mn, Cu, et Co supportés sur des billes de Al2O3. Ils ont été caractérisés par ICP-OES, TEM/EDX, XRD, XPS, et DRIFTS. L’efficacité de conversion des COV, la sélectivité en CO/CO2, ainsi que la nature et les concentrations des produits formés pour les trois molécules avec les trois systèmes ont été étudiées en fonction de la température du gaz, de l'énergie injectée, de la concentration des COV, de la taille du support, du type de métal et sa teneur, et de la vitesse volumique horaire. Dans tous les cas, l’activation des catalyseurs à basse température a été démontrée quand ces derniers sont couplés au plasma et les principaux produits de réaction identifiés et quantifiés par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier. Le couplage plasma-catalyseur améliore de façon significative l’efficacité de conversion du méthane, du propène, et du toluène dans l’air ainsi que la sélectivité en sous-produits. L'effet de synergie entre le plasma et les catalyseurs pour la conversion des COV a été démontré dès lors que le plasma est généré directement au sein du réacteur catalytique.

Polymeric materials are now ubiquitous in our environment and become irreplaceable for many applications such as packaging, textile or furniture. Knowledge of the life cycle of these materials from production to destruction becomes important for our societies. For instance, plastics may release Volatile Organic Compounds: VOCs are often toxic and their impact on the environment must be evaluated. The aim of this thesis work is the development of a laboratory method for identification and quantification of these emissions. The difficulty arises from the wide variety of compounds being potentially emitted. Moreover the desired method requires a high measurement rate ("real time") often incompatible with existing techniques. An analytical device coupling a furnace and a high-resolution mass spectrometer associated with a controlled chemical ionization method has been developed. This device is based on a low magnetic field FT-ICR compact mass spectrometer. The strengths of this technique are (i) high mass resolution allowing exact mass measurements, (ii) recording of the whole mass range simultaneously, allowing detection of a large variety of compounds. Controlled chemical ionization allows soft and quantitative ionization of molecules of interest. Proton transfer from H₃O⁺ ion (PTRMS) has shown its potentialities for VOC detection in many areas. After presenting the background and need, the developed experimental device is described in detail.The validation of this instrument for trace gas analysis has been performed at LPGP, using a nonthermal plasma depollution device. The results of acetaldehyde degradation according to operating conditions in the discharge reactor are presented.PTR ionization usually leads to the protonated molecule, so that identification is simplified. However fragmentations are sometimes observed. Use of a chemical ionization precursor ion heavier and less reactive than H₃O⁺ may minimize these drawbacks. Protonated difluorobenzene was selected as a precursor and its reactivity was tested and compared with H3O+ reactivity. In this purpose, kinetic studies were performed on a series of alcohols known for their fragmentation behavior with H₃O⁺. The results confirm the interest of the new precursor.Polymethyl methacrylate (PMMA) is a widespread material: plexiglass. Its degradation process is relatively simple since it consists in predominant depolymerization, along with formation of minor products. Consequently, PMMA study appeared interesting for method development and validation. Thermal degradation of PMMA has been studied under inert, then oxidative atmosphere conditions. The presented results include identification of minor products and mass balance under different temperature conditions. Real-time monitoring of VOC emission showed time differences in emission peaks of MMA monomer and minor products, each of them being emitted slightly later than MMA. Finally, a conclusive part presents the perspectives opened for this new method.; Les matériaux polymères sont aujourd'hui très présents dans notre environnement et deviennent irremplaçables pour de nombreuses applications : emballage, textile, mobilier,... La connaissance du cycle de vie de ces matériaux, de la production à leur destruction, devient importante pour nos sociétés. Par exemple ces matériaux peuvent émettre des Composés Organiques Volatils qui sont souvent toxiques et leur impact sur le milieu doit être évalué. L’objectif de ce travail de thèse a été de développer une méthode au laboratoire pour identifier et quantifier ces émissions. La difficulté provient de la grande diversité des composés qui peuvent être émis. Par ailleurs la méthode nécessite une fréquence de mesure élevée (temps réel) souvent incompatible avec les techniques actuelles. Une solution analytique couplant un four et un spectromètre de masse haute résolution associé à une méthode d’ionisation chimique contrôlée a été développée. Celle-ci est basée sur un spectromètre FT-ICR compact à bas champ magnétique : BTrap. Les points forts de cette technique sont la très haute résolution en masse qui permet de mesurer la masse exacte des composés et la détection multi composés, simultanée sur toute la gamme de masse. L’ionisation chimique contrôlée permet l'ionisation douce et quantitative des molécules d’intérêt. Le transfert de proton à partir de l’ion H₃O⁺ (PTRMS) a montré son potentiel pour la détection des COV dans de nombreux domaines. Après une présentation du contexte et du besoin, le dispositif expérimental développé est détaillé. La validation de celui-ci pour l'analyse de gaz traces a été effectuée au LPGP, sur un système de dépollution par plasma froid. Les résultats de dégradation de l'acétaldéhyde en fonction des conditions de fonctionnement du réacteur sont présentés.L’ionisation par PTR conduit habituellement à la molécule protonée ce qui simplifie l’identification. Cependant des fragmentations peuvent être observées. L’utilisation d’un précurseur d’ionisation chimique plus lourd et moins réactif que H₃O⁺ pourrait minimiser ces phénomènes. L’utilisation du diflurobenzène protoné a été testée et comparée à celle de l’ion H₃O⁺. Pour cela, des études cinétiques ont été menées sur une série d’alcools connus pour fragmenter avec H₃O⁺, et confirment l'intérêt du nouveau précurseur.Le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) est un matériau très répandu : plexiglass. Sa dégradation est a priori relativement simple puisqu’il s’agit très majoritairement d’une dépolymérisation, accompagnée de la formation de produits minoritaires. En conséquence, son étude nous a paru intéressante pour la mise au point et la validation de la méthode. La dégradation du PMMA a été étudiée sous atmosphère inerte, puis oxydante. Les résultats obtenus sont présentés : produits émis, bilan en masse, et apport du suivi en temps réel de la dégradation, montrant en particulier que les produits minoritaires sont émis après le monomère.Enfin une dernière partie de conclusion présente les perspectives pour cette nouvelle méthode.

Polymeric materials are now ubiquitous in our environment and become irreplaceable for many applications such as packaging, textile or furniture. Knowledge of the life cycle of these materials from production to destruction becomes important for our societies. For instance, plastics may release Volatile Organic Compounds: VOCs are often toxic and their impact on the environment must be evaluated. The aim of this thesis work is the development of a laboratory method for identification and quantification of these emissions. The difficulty arises from the wide variety of compounds being potentially emitted. Moreover the desired method requires a high measurement rate ("real time") often incompatible with existing techniques. An analytical device coupling a furnace and a high-resolution mass spectrometer associated with a controlled chemical ionization method has been developed. This device is based on a low magnetic field FT-ICR compact mass spectrometer. The strengths of this technique are (i) high mass resolution allowing exact mass measurements, (ii) recording of the whole mass range simultaneously, allowing detection of a large variety of compounds. Controlled chemical ionization allows soft and quantitative ionization of molecules of interest. Proton transfer from H₃O⁺ ion (PTRMS) has shown its potentialities for VOC detection in many areas. After presenting the background and need, the developed experimental device is described in detail.The validation of this instrument for trace gas analysis has been performed at LPGP, using a nonthermal plasma depollution device. The results of acetaldehyde degradation according to operating conditions in the discharge reactor are presented.PTR ionization usually leads to the protonated molecule, so that identification is simplified. However fragmentations are sometimes observed. Use of a chemical ionization precursor ion heavier and less reactive than H₃O⁺ may minimize these drawbacks. Protonated difluorobenzene was selected as a precursor and its reactivity was tested and compared with H3O+ reactivity. In this purpose, kinetic studies were performed on a series of alcohols known for their fragmentation behavior with H₃O⁺. The results confirm the interest of the new precursor.Polymethyl methacrylate (PMMA) is a widespread material: plexiglass. Its degradation process is relatively simple since it consists in predominant depolymerization, along with formation of minor products. Consequently, PMMA study appeared interesting for method development and validation. Thermal degradation of PMMA has been studied under inert, then oxidative atmosphere conditions. The presented results include identification of minor products and mass balance under different temperature conditions. Real-time monitoring of VOC emission showed time differences in emission peaks of MMA monomer and minor products, each of them being emitted slightly later than MMA. Finally, a conclusive part presents the perspectives opened for this new method.; Les matériaux polymères sont aujourd'hui très présents dans notre environnement et deviennent irremplaçables pour de nombreuses applications : emballage, textile, mobilier,... La connaissance du cycle de vie de ces matériaux, de la production à leur destruction, devient importante pour nos sociétés. Par exemple ces matériaux peuvent émettre des Composés Organiques Volatils qui sont souvent toxiques et leur impact sur le milieu doit être évalué. L’objectif de ce travail de thèse a été de développer une méthode au laboratoire pour identifier et quantifier ces émissions. La difficulté provient de la grande diversité des composés qui peuvent être émis. Par ailleurs la méthode nécessite une fréquence de mesure élevée (temps réel) souvent incompatible avec les techniques actuelles. Une solution analytique couplant un four et un spectromètre de masse haute résolution associé à une méthode d’ionisation chimique contrôlée a été développée. Celle-ci est basée sur un spectromètre FT-ICR compact à bas champ magnétique : BTrap. Les points forts de cette technique sont la très haute résolution en masse qui permet de mesurer la masse exacte des composés et la détection multi composés, simultanée sur toute la gamme de masse. L’ionisation chimique contrôlée permet l'ionisation douce et quantitative des molécules d’intérêt. Le transfert de proton à partir de l’ion H₃O⁺ (PTRMS) a montré son potentiel pour la détection des COV dans de nombreux domaines. Après une présentation du contexte et du besoin, le dispositif expérimental développé est détaillé. La validation de celui-ci pour l'analyse de gaz traces a été effectuée au LPGP, sur un système de dépollution par plasma froid. Les résultats de dégradation de l'acétaldéhyde en fonction des conditions de fonctionnement du réacteur sont présentés.L’ionisation par PTR conduit habituellement à la molécule protonée ce qui simplifie l’identification. Cependant des fragmentations peuvent être observées. L’utilisation d’un précurseur d’ionisation chimique plus lourd et moins réactif que H₃O⁺ pourrait minimiser ces phénomènes. L’utilisation du diflurobenzène protoné a été testée et comparée à celle de l’ion H₃O⁺. Pour cela, des études cinétiques ont été menées sur une série d’alcools connus pour fragmenter avec H₃O⁺, et confirment l'intérêt du nouveau précurseur.Le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) est un matériau très répandu : plexiglass. Sa dégradation est a priori relativement simple puisqu’il s’agit très majoritairement d’une dépolymérisation, accompagnée de la formation de produits minoritaires. En conséquence, son étude nous a paru intéressante pour la mise au point et la validation de la méthode. La dégradation du PMMA a été étudiée sous atmosphère inerte, puis oxydante. Les résultats obtenus sont présentés : produits émis, bilan en masse, et apport du suivi en temps réel de la dégradation, montrant en particulier que les produits minoritaires sont émis après le monomère.Enfin une dernière partie de conclusion présente les perspectives pour cette nouvelle méthode.