Reabilitação de solos observada através da respirometria: análise de sinal em sistemas biológicos

• Tipo: Tese
• Data: 2004

Autores

Maria Cristina da Costa Vila (Autor) FEUP

Classificação Científica

FOS: Ciências da engenharia e tecnologias > Engenharia do ambiente

CORDIS: Ciências Naturais > Ciências agrárias > Ciência do solo

Instituições Associadas

FEUP - Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Outras Informações

Resumo (PT): Os processos biológicos de reabilitação de solos contaminados com produtos petrolíferos aliam, a uma elevada eficiência ambiental (os produtos são transformados e não transferidos de fase como nos processo físicos), uma extrema complexidade derivada da natureza biológica das transformações moleculares estruturais envolvidas. Pretendeu-se desenvolver técnicas de tratamento dos sinais gerados em sistemas biológicos pela respirometria. Esta investigação está praticamente por fazer pelo que o seu potencial atractivo é enorme. Ao tratamento dos dados da respirometria aplicaram-se técnicas tão robustas e variadas como a análise de Fourier, a análise por ondulas, a estatística direccional e a sua interpretação em termos de séries temporais. Calcularam-se ainda as funções de autocorrelação, de autocorrelação parcial e de correlação cruzada. Finalmente, construiram-se modelos estocásticos, tipo caixa negra, utilizando a teoria da Identificação de Sistemas, uni e multivariável, de forma a optimizar os parâmetros dos modelos seleccionados.

Abstract (EN): Biological remediation processes of contaminated soils by petroleum products combine a great environmental efficiency (products are transformed instead of changing phase as it happens in physical processes) with an extreme complexity due to biological nature of the molecular structure of the transformations involved. This research work handled bioremediation in a comprehensive and multi subject perspective, although favouring the physical component of the processes to the detriment of the most studied chemical and biological components. The physical component of the process was studied through the biodegradation respirometry. Microorganisms metabolism consume oxygen and produce carbon dioxide. A continuous measurement of these gases concentrations in the vicinity of the soil sample atmosphere allowed interpreting biodegradation at a fine scale. Following this, respirometric essays were made and oxygen consumption and carbon dioxide depletion were quantified. Processing techniques were developed using signals originated on biological systems by respirometry. This research area is virtually non-explored having an enormous attractive power. Therefore, the respirometry data was analyzed applying techniques as robust and diverse as Fourier analysis, wavelets and directional statistics and its interpretation was performed in terms of time series, namely using autocorrelation, partial autocorrelation and cross correlation functions. Finally, black box type stochastic models, using System Identification theory were built.

Idioma: Português

Tipo (Avaliação Docente): Científica

Nº de páginas: 321