Mestrado em Tecnologias Ambientais

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TRABALHO Ações
Assessing hydrological alterations in a tropical basin using an adaptation of the ELOHA framework
Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
Tipo Dissertação
Data 11/03/2024
Área ENGENHARIA SANITÁRIA
Orientador(es)
  • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • Thamiris Fontoura de Araujo
    Banca
    • Andre Almagro
    • Angelica Guerra
    • Gabriela Chiquito Gesualdo
    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
    • Tiago Souza Mattos
    Resumo Uma compreensão mais profunda da interação entre as respostas ecológicas, a variabilidade climática e o gerenciamento dos recursos hídricos fornece uma base sólida para os formuladores de políticas refinarem metas de vazão ambiental. No entanto, estudos abrangendo alterações no fluxo dos cursos d'água e seus impactos nas vazões ambientais ainda são escassos em muitos países, especialmente sob cenários de mudança climática. Neste trabalho, os impactos das mudanças climáticas na vazão dos cursos d'água em uma bacia tropical que abrange 362 km² no centro-oeste do Brasil, abastecendo água para quase 34% dos aproximadamente 900 mil habitantes, foram investigados usando uma versão adaptada do framework Ecological Limits of Hydrologic Alteration (ELOHA). O modelo hidrológico baseado em princípios físicos, SWAT+, foi usado e calibrado para simular a resposta hidrológica da bacia aos três cenários de mudança climática dos sete modelos do General Circulation/Earth System (GCM/ESM) fornecidos pelo Coupled Model Intercomparison Project phase 6: SSP2-4.5 (forçamento moderado), SSP3-7.0 (forçamento moderado a alto) e SSP5-8.5 (forçamento alto). O SSP2-4.5 e o SSP3-7.0 apresentaram as maiores alterações hidrológicas nas vazões medianas de 2015 a 2100, alcançando um grau de alteração alto de 0,71 e 0,67, indicando maior frequência em valores de vazões altas; o cenário SSP5-8.5 e a base histórica são em sua maioria semelhantes em termos de vazões medianas, apesar da alteração hidrológica atingir um grau de alteração moderado de -0,51. Os resultados mostram uma tendência crescente nas vazões medianas ao longo do período futuro nos três cenários devido a um aumento na frequência de eventos de inundação extrema. O SSP5-8.5 mostrou a maior vulnerabilidade a um evento de vazão extremamente baixa. Observou-se uma média de 142 (SSP2-4.5), 150 (SSP3-7.0) e 136 dias (SSP5-8.5) de baixa precipitação (< 1 mm) para desencadear períodos de vazão extremamente baixa, que são valores de vazão inferiores a 10% dos valores diários para o período na bacia. De acordo com os cenários, as mudanças nas frequências hidrológicas mostraram uma correlação mais forte com os padrões de precipitação do que com a evapotranspiração. As mudanças hidrológicas na frequência de enchentes e secas impactam nos ciclos de vida das espécies, na diversidade da comunidade e nas condições do habitat (incluindo temperatura, níveis de oxigênio dissolvido e acessibilidade para espécies aquáticas e terrestres). Além disso, essas mudanças têm implicações significativas para o gerenciamento dos serviços de distribuição de água, exigindo revisões contínuas de planos e regulamentos devido à variabilidade no fluxo dos cursos d'água e na qualidade da água. Este estudo também destaca os desafios de implementar completamente o framework no Brasil, bem como enfatiza a importância e a necessidade de pesquisas semelhantes para aprimorar o gerenciamento dos recursos hídricos e a tomada de decisões, principalmente no contexto da insegurança hídrica.

    Palavras-chave: Mudanças Hidrológicas; Abastecimento de Água; Projeções Futuras.
    OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA DE POLUENTES ORGÂNICOS ATRAVÉS DE ELETRODO DE DIAMANTE DOPADO COM BORO
    Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
    Tipo Dissertação
    Data 29/02/2024
    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
    Orientador(es)
    • Carlos Nobuyoshi Ide
    Coorientador(es)
      Orientando(s)
      • FÁBIO JOSÉ ROCA DOS SANTOS
      Banca
      • Carlos Nobuyoshi Ide
      • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
      • Kennedy Francis Roche
      • Marcelo Campos
      • Simone Reis Santos
      Resumo As indústrias de curtimento, conhecidas pela grande geração de empregos e significativa
      movimentação financeira, causam alto impacto ambiental aos recursos hídricos devido a
      ampla quantidade de poluentes presentes em seus efluentes. Os métodos avançados de
      tratamento, como os processos de oxidação avançados, são considerados uma alternativa
      viável para esse tipo de efluente. Contudo, surge a necessidade de melhorar ainda mais
      esses processos, através de metodologias de planejamento experimental, focando na
      maximização das remoções de poluentes e minimização dos gastos durante os
      tratamentos. Nesse cenário, o objetivo principal deste estudo é avaliar e otimizar o
      processo de oxidação eletroquímica utilizando eletrodos de diamante dopado com boro
      (DDB) especificamente para a degradação eficiente de poluentes orgânicos. Como
      representante desses poluentes, o azo corante Acid Black 2 (AB2) foi selecionado como
      foco de degradação. Além disso, a eficácia do processo será avaliada através de
      indicadores chave, incluindo a redução na Demanda Química de Oxigênio (DQO) e no
      Carbono Orgânico Total (COT), utilizando o projeto experimental de Taguchi para a
      otimização. Além disso, investigou-se a influência dos fatores operacionais e a toxicidade
      do efluente gerado. A utilização do processo de eletro-oxidação foi eficiente nos
      experimentos iniciais removendo 95,7% de AB2, 97,4% de DQO e 83,62% de COT e
      melhorou após a otimização, atingindo até 100% de remoção do AB2 e diminuindo os
      valores de consumo de energia para todas as respostas de remoção. Ademais, a reação
      obedeceu a cinética de segunda ordem para o tratamento otimizado e a toxicidade do
      efluente após a oxidação eletroquímica não aumentou.
      ADSORÇÃO DE AZUL DE METILENO DE SOLUÇÃO AQUOSA EM BIOCARVÃO ATIVADO DERIVADO DE PALHA DE ARROZ E CASCA DE COCO
      Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
      Tipo Dissertação
      Data 27/02/2024
      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
      Orientador(es)
      • Carlos Nobuyoshi Ide
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • Cíntia da Silva Santos
        Banca
        • Carlos Nobuyoshi Ide
        • Karen Midori Takahashi
        • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
        • Kennedy Francis Roche
        • Willian Ribeiro Ide
        Resumo A remoção de corantes de águas residuais é essencial para a proteção ambiental. A
        presença de corantes nos corpos hídricos pode causar sérios prejuízos ao ecossistema aquático e comprometer a potabilidade da água. Sendo assim, é necessário o desenvolvimento de técnicas eficientes e de baixo custo para o tratamento de águas residuais contendo tais compostos. A adsorção com biocarvões tem ganhado destaque
        devido à sua simplicidade, baixo custo e alta aplicabilidade. Este estudo teve como
        objetivo avaliar a remoção do corante azul de metileno (AM) usando biocarvão ativado
        de palha de arroz (BCA) e casca de coco (BCC). Os biocarvões foram produzidos através da pirólise das biomassas em atmosfera de gás nitrogênio (N2) a 500 ºC e foram ativados com NaOH 1M. A capacidade de adsorção obedeceu à seguinte sequência: carvão ativado comercial (CA) > BCA ativado > BCA > BCC > BCC ativado à temperatura de 30º C. A capacidade máxima de adsorção do CA, BCA ativado, BCA, BCC e BCC ativado foi de 100,09 mg g-1, 59,97 mg g-1, 4,38 mg g-1, 2,75 mg g-1 e 1,1 mg g-1, respectivamente. A adsorção do corante AM foi favorecida com o aumento do pH e da temperatura da solução. O modelo cinético de adsorção de pseudo-segunda ordem (PSO) descreveu bem o processo de adsorção de AM, indicando que a adsorção ocorre a partir do mecanismo da quimissorção. A isoterma de Langmuir se adequou melhor aos dados experimentais, indicando que a adsorção ocorre em monocamadas e com distribuição uniforme de sítios ativos. A análise termodinâmica indicou que o
        processo de adsorção de AM com CA e BCA ativado é espontâneo e endotérmico.
        CONTRIBUIÇÃO DOS VAZAMENTOS NA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA PARA A RECARGA DE AQUÍFERO LIVRE
        Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
        Tipo Dissertação
        Data 09/02/2024
        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
        Orientador(es)
        • Sandra Garcia Gabas
        Coorientador(es)
        • Jamil Alexandre Ayach Anache
        Orientando(s)
        • Larissa Alves Fernandes Xavier
        Banca
        • Giancarlo Lastoria
        • Jamil Alexandre Ayach Anache
        • Murilo Cesar Lucas
        • Natalia de Souza Pelinson
        • Tiago Souza Mattos
        Resumo Embora haja estudos que mostram que os valores de recarga das águas subterrâneas podem ser minimizados em ambientes urbanos por causa da redução da infiltração, também há pesquisas que apontam a possibilidade de ocorrer recarga a partir da infiltração e da percolação de águas provenientes de vazamentos nas tubulações de abastecimento público. Nesse contexto, considerando a importância da recarga para a continuidade da utilização das águas subterrâneas em diferentes aproveitamentos e a necessidade de identificar os eventos que interferem em sua quantidade e qualidade, este trabalho investigou se os vazamentos nas tubulações dos sistemas de abastecimento recarregam um aquífero livre em ambiente urbano. Para tanto, foi instalado um experimento responsável por transmitir água para o solo de maneira induzida (artificial) e, consequentemente, para o aquífero livre. Além disso, houve monitoramento do volume vazado, do nível de água (NA) em piezômetros e da temperatura da água. Com a série de dados de volume vazado, precipitação e níveis de água, realizamos o cálculo da recarga em cada piezômetro; comparamos as séries de recarga por meio de testes estatísticos; e verificamos a correlação entre precipitação e níveis de água. Os resultados mostram que o volume vazado experimentalmente não foi capaz de alterar a recarga local e o aquecimento da água como traçador não é recomendado para uso em estudos com baixos volumes. A recarga na área de estudo foi, em média, de 110 mm (considerando o período estudado de 213 dias) e corresponde a 8% da precipitação total local.
        PRESENÇA DO VÍRUS SARS-COV-2 EM ÁGUAS SUPERFICIAIS E SUBTERRÂNEAS
        Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
        Tipo Dissertação
        Data 01/12/2023
        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
        Orientador(es)
        • Sandra Garcia Gabas
        Coorientador(es)
        • James Venturini
        Orientando(s)
        • Caroline Burille Moretti
        Banca
        • Giancarlo Lastoria
        • Karina Ocampo Righi Cavallaro
        • Kennedy Francis Roche
        • Sandra Garcia Gabas
        • Wellington Santos Fava
        Resumo A presença do vírus SARS-CoV-2 em amostras de esgoto e em corpos d’água superficiais e subterrâneos torna a pandemia da Covid-19 um problema também ambiental. Diversos autores, em vários países, têm documentado a presença do material genético do vírus SARS-CoV-2 em corpos d’água que recebem o despejo esgoto, com ou sem tratamento. Neste trabalho, amostras de água superficial e subterrânea foram avaliadas com o objetivo de caracterizar sua vulnerabilidade ao SARS-CoV-2. O estudo foi realizado em uma Bacia Hidrográfica inserida em contexto urbano. As amostras de água foram analisadas para a identificação da presença ou ausência do vírus e em relação à qualidade da água. Foram encontrados traços do RNA do SARS-CoV-2 em todos os pontos amostrados, com valores de cycle threshold (Ct) que variaram de 25,45 a 30,37. A concentração de Escherichia coli e Coliformes Totais esteve acima do recomendado em todos os pontos, exceto nos piezômetros, que apresentaram resultado negativo para a presença desses patógenos. A detecção do material genético do vírus SARS-CoV-2 nos piezômetros pode servir como um alerta para a presença de vírus em águas subterrâneas e a necessidade da inclusão dos vírus como um dos parâmetros para análises de qualidade da água.
        Palavras-chave: vulnerabilidade, coronavírus, corpos d’água, esgoto
        Guia para Wetlands Urbanas de Águas Pluviais no Brasil
        Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
        Tipo Dissertação
        Data 30/11/2023
        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
        Orientador(es)
        • Johannes Gerson Janzen
        Coorientador(es)
          Orientando(s)
          • Thaís Calixtro da Rocha Ventura
          Banca
          • Johannes Gerson Janzen
          • Jose Marcato Junior
          • Manoel Lucas Machado Xavier
          • Paulo Henrique Silva de Lima
          • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
          Resumo Wetlands construídas são infraestruturas multifuncionais que podem ser utilizadas para a solução de problemas relacionados às águas pluviais urbanas. Estas infraestruturas são definidas como sistemas artificiais planejados para mimetizar as wetlands naturais, usando dos mesmos processos físicos, químicos e biológicos para tratar as águas. Normalmente concebidas como soluções pontuais e de pequena escala, são mais eficazes aplicadas na escala da bacia, distribuídas sistematicamente e conectadas à rede hidrológica existente, se tornando parte da hierarquia do sistema. Contudo, há uma escassez de material em língua portuguesa, principalmente que contenha um texto acessível à agentes tomadores de decisão que não possuam o arcabouço técnico e à engenheiros e arquitetos brasileiros, levando em conta o nosso cenário de urbanização, as infraestruturas existentes no país, como as wetlands construídas podem ser aplicadas no contexto brasileiro e suas implicações no meio urbano. Diante dessas razões, o Guia para Wetlands Urbanas de Águas Pluviais no Brasil é apresentado, sendo um trabalho ilustrativo e conceitual que apresenta o conceito das wetlands construídas e seus benefícios, recomenda tipologias e explica seu funcionamento e como devem ser aplicadas no contexto urbano. Essas tipologias podem ser adaptadas para diversos locais, escalas, climas e funções, introduzindo uma heterogeneidade na paisagem urbana, influenciando na biodiversidade local e nos serviços ecossistêmicos, estimulando a criação espaços públicos ricos, agradáveis ao público e com resiliência urbana.
          Flow distribution and mass removal in a floating treatment island with different depths in a channel cavity
          Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Dissertação
          Data 27/10/2023
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Johannes Gerson Janzen
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • Felipe Rezende da Costa
            Banca
            • Ariel Ortiz Gomes
            • Johannes Gerson Janzen
            • Manoel Lucas Machado Xavier
            • Paulo Henrique Silva de Lima
            • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
            Resumo Em rios e canais abertos, as cavidades laterais são regiões adjacentes que afetam o fluxo,
            criando uma zona de recirculação de água e reduzindo a energia do fluxo e com isso
            proporcionar a retenção de sedimentos, a proteção das margens dos rios e refúgio para
            organismos que se desenvolvem em águas mais calmas. A presença de vegetação nestas
            estruturas oferece resistência adicional ao fluxo que afeta a magnitude do fluxo
            variáveis relacionadas, por exemplo, intensificando a desaceleração dentro da cavidade e
            impactando os processos de troca de massa entre o canal principal e a zona morta.
            Este estudo avaliou o efeito das interações hidrodinâmicas da vegetação flutuante dentro da cavidade lateral no sistema de circulação usando Fluido Computacional
            Dinâmica (CFD) e experimentos de laboratório. Nas simulações, o anisotrópico
            resistência gerada pela vegetação foi representada por uma zona porosa, esta é uma
            simples, maneira de representar essa resistência exercida ao fluxo, e ainda assim eficaz em
            capturando os efeitos na hidrodinâmica. A densidade da vegetação permaneceu constante e
            teve 5 diferentes profundidades de vegetação estudadas nas simulações e para fins práticos iniciais
            testes apenas um caso vegetado foi utilizado. Em todos os casos simulados, a presença de
            a vegetação flutuante reduziu a magnitude da velocidade na parte mais interna do
            cavidade em comparação com áreas sem vegetação, enquanto nos casos de laboratório houve
            desaceleração quase absoluta na maior parte da região vegetada com pontos de aceleração. O aumento da profundidade da vegetação diminuiu a velocidade do fluxo no
            cavidade lateral, atingindo seu efeito máximo no caso de cavidade totalmente preenchida.
            MODELO EMPÍRICO DE DEMANDA HÍDRICA SETORIAL BASEADO NA OCUPAÇÃO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS
            Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Dissertação
            Data 11/09/2023
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
            Coorientador(es)
              Orientando(s)
              • Vinícius Vieira de Moraes
              Banca
              • Danielle de Almeida Bressiani
              • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
              • Gabriela Chiquito Gesualdo
              • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
              Resumo A evolução dos usos da água em bacias hidrográficas está associada aos processos de
              ocupação humana regional, que incluem diversas atividades socioeconômicas e distintos
              padrões de cobertura do solo. Este estudo propõe a construção de modelos matemáticos
              empíricos para representar a demanda hídrica setorial e sua relação com aspectos
              ambientais e socioeconômicos de bacias hidrográficas. Avaliamos a associação entre
              dados de demanda hídrica setorial com classes de cobertura do solo e indicadores
              socioeconômicos, ambos disponibilizados em bases de dados institucionais. Os modelos
              empíricos de demanda hídrica urbana e animal foram construídos a partir de regressão
              múltipla. As etapas de calibração e validação foram realizadas na Bacia do Rio Paraíba
              do Sul, sudeste do Brasil, com simulação histórica e futura do comportamento dos usos
              da água. Os resultados mostraram que o modelo empírico normalizado de demanda
              hídrica urbana foi satisfatório tendo como base dados de área urbanizada e população
              urbana. Enquanto o modelo semi-logarítmico de demanda hídrica animal resultou de
              dados de área de pecuária e PIB do setor agropecuário. Assim, os modelos matemáticos
              empíricos propostos permitem estimar as demandas hídricas atuais e futuras a partir das
              mudanças na cobertura do solo de bacias hidrográficas, subsidiando a gestão integrada do
              uso do solo e dos recursos hídricos.
              ÁRVORES NOTÁVEIS
              Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
              Tipo Dissertação
              Data 10/08/2023
              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
              Orientador(es)
              • Antonio Conceicao Paranhos Filho
              Coorientador(es)
                Orientando(s)
                • Luã Gustavo da Silva Tachibana
                Banca
                • Alisson Andre Ribeiro
                • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                • Camila Amaro de Souza
                • Cesar Claudio Caceres Encina
                • Roberto Macedo Gamarra
                Resumo É através da percepção ambiental que se aguçam os olhares para as relações socioambientais, e é nesta perspectiva que se garante lugares democráticos e dignos à vida, humana e não humana. Utilizando o mapeamento como método, o estudo propõe elencar estratégias para representar e sintetizar as percepções ambientais de florestas urbanas com ferramenta de geotecnologia livre. Para tal, propõem-se como estudo de caso a arborização viária do Campus Cidade Universitária da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul - UFMS e o uso do software livre QGIS versão 3.22.6 (QGIS Development team, 2023). Objetivando apontar estratégias e processos para obtenção e representação por meio de mapa. A pesquisa pretende contribuir principalmente com as pesquisas relacionadas ao planejamento e gerenciamento das cidades, possibilitando maior qualificação do ambiente através das florestas urbanas. Resultando em uma proposta metodógica didática que pode ser replicada em outras realidades.
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                  Propagação de incertezas no processo decisório de enquadramento de águas superficiais
                  Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                  Tipo Dissertação
                  Data 08/03/2023
                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                  Orientador(es)
                  • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                  Coorientador(es)
                    Orientando(s)
                    • Josiane Barbosa Felipe
                    Banca
                    • Andre Almagro
                    • Angelica Guerra
                    • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                    • Larissa Fernanda Rosa de Almeida
                    Resumo As ferramentas de planejamento e gestão de recursos hídricos são projetadas para garantir que os padrões de qualidade e quantidade da água sejam adequados para os usos propostos pelas presentes e futuras gerações. No entanto, existem incertezas inerentes a tais esforços de planejamento, resultantes da modelagem aplicada e cenarização do futuro. Faz-se necessário, então, quantificar tais incertezas, analisando a variabilidade no sistema previsto, de modo que seja possível comunicá-las claramente, para que as decisões possam ser tomadas com o conhecimento e compreensão das incertezas inerentes. Dessa forma, este estudo busca verificar a propagação de incertezas no processo decisório de enquadramento de águas superficiais através da análise de incertezas da modelagem de qualidade da água e da variabilidade de cenários prováveis de planejamento. Para tanto, foi realizada modelagem matemática, através do Modelo Qual-UFMG, e análise empírica das incertezas advindas dos coeficientes da cinética de desoxigenação e reaeração. Considerou-se, ainda, a implementação de um espectro de cenários prováveis (conservacionista e desenvolvimentista) de ocupação de uma sub-bacia da Bacia do rio Ivinhema, no sul de Mato Grosso do Sul. Os resultados demonstraram que a propagação das incertezas foi refletida no comportamento do parâmetro Oxigênio Dissolvido, que atingiu variação de até 16,85% em trecho com interferência pontual. As maiores probabilidades de ocorrência correspondem a 61,17% para Classe 4 no cenário conservacionista e 64,26% para concentração ≤2,00 mg/L no cenário desenvolvimentista. Por outro lado, a análise pautada no comportamento do parâmetro Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) não apresentou variabilidade significativa, em virtude da baixa dispersão de valores. Logo, o significativo intervalo de incerteza gerado no comportamento do parâmetro OD ao longo da extensão do curso hídrico incorre em maior variabilidade das possíveis classes de enquadramento. Assim, conclui-se que a propagação de incertezas do modelo de autodepuração pode demandar atenção no processo decisório do enquadramento, influenciando na proposição de classe de qualidade da água e probabilidade de atendimento. Além disso, a incerteza advinda da previsão de ocupação humana na bacia também promove diferentes interpretações da qualidade da água, bem como a variação das classes de enquadramento. Revela-se que o conhecimento das incertezas inerentes à modelagem e planejamento de recursos hídricos, bem como sua transmissão aos stakeholders pode conferir maior robustez ao processo de tomada de decisão.
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                    Gestão hídrica em períodos de seca no mundo: monitoramento e mitigação de impactos
                    Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                    Tipo Dissertação
                    Data 08/03/2023
                    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                    Orientador(es)
                    • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                    Coorientador(es)
                    • Jamil Alexandre Ayach Anache
                    Orientando(s)
                    • TAMER ABDALLA DOUEIDAR SANDIM
                    Banca
                    • Andre Almagro
                    • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                    • Glauber Altrao Carvalho
                    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                    • Teodorico Alves Sobrinho
                    Resumo A seca é definida como déficit de precipitação em uma região e tem-se tornado um assunto preocupante por atingir a relação político-econômica dos países. Pode-se classificá-la em meteorológica, agrícola, hidrológica e ecológica, sendo essas classificações de acordo com o impacto que cada uma pode causar nas variáveis hidrológicas e dos ecossistemas. Este trabalho tem por objetivo fazer uma revisão sistemática global da gestão hídrica durante períodos de seca. Para isso, fez-se um compilado de estudos publicados em inglês através da busca de palavras-chave nas bases de indexação Scielo, Scopus e Web of Science para o desenvolvimento de mapas infográficos e quadros estatísticos a nível global e nacional. Descobriu-se que China e EUA dominam o número de publicações, sendo 18,91% e 11,47% para cada, respectivamente, enquanto o Brasil possui 2,57% do total. Além disso, o Standardized Precipitation Index (SPI) foi a métrica mais utilizada, sendo 89% do total. Foram identificadas medidas não-estruturais de mitigação de impacto, sendo mais utilizadas do que as estruturais, tanto a nível nacional, quanto ao internacional, estando presente em 94,5% dos trabalhos. Concluiu-se que o Brasil possui poucas publicações a nível internacional e que países mais desenvolvidos investem mais na pesquisa sobre esse assunto. Por fim, este trabalho visou contribuir com a comunidade científica por meio de uma revisão sistemática clara e sucinta, facilitando o entendimento sobre a seca e quais são as medidas adotadas pelos países para sua mitigação.

                    Palavras-chave: ciências ambientais, índices de monitoramento, engenharias
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                    IMPACTO DO USO E COBERTURA DA TERRA EM VARIÁVEIS HIDROCLIMÁTICAS
                    Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                    Tipo Dissertação
                    Data 16/02/2023
                    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                    Orientador(es)
                    • Isabel Kaufmann de Almeida
                    Coorientador(es)
                    • Aleska Kaufmann Almeida
                    Orientando(s)
                    • Leidiane da Silva Marques
                    Banca
                    • CÁSSIA MONTEIRO DA SILVA BURIGATO COSTA
                    • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
                    • Isabel Kaufmann de Almeida
                    • Robert Schiaveto de Souza
                    • William Marcos da Silva
                    Resumo Buscou-se analisar o impacto da mudança do uso e cobertura da terra, considerando as características morfométricas, a precipitação, o CN e a variação da temperatura, no escoamento em bacias hidrográficas dos biomas Cerrado, Mata-Atlântica e Pampa da região Centro-Sul. Alterações do processo climático e hidrológico nas bacias foram analisadas pelo teste de Mann-Kendall. No geral, a vazão foi a variável hidroclimática mais afetada, demonstrando elevada relação com as mudanças no uso e na cobertura da terra, principalmente quando relacionada aos usos agropecuários e à presença de vegetação na bacia, indicando tendência de crescimento quando ocorrida a transformação de Floresta em Agropecuária. A Temperatura apresentou influência direta das mudanças ocorridas no uso e cobertura da terra na classe de Floresta, com tendência de decrescimento com o aumento da Floresta. A Precipitação apresentou tendência de decrescimento quando houve aumento na classe de Áreas não Vegetadas. Por fim, as mudanças ao longo dos 35 anos evidenciaram a transformação das áreas de Floresta e Formação Natural não Florestal em Agropecuária no bioma Cerrado, de elevada expansão das Áreas não Vegetadas no bioma Mata Atlântica e com resultados semelhantes entre Pampa e Mata Atlântica.

                    Palavras-chave: Vegetação; Agropecuária, Escoamento superficial; Hidrologia, Mann-Kendall.
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                      Sustentabilidade de alternativas de tratamento descentralizado de esgoto em bases militares isoladas: uma abordagem por índice composto
                      Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                      Tipo Dissertação
                      Data 10/02/2023
                      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                      Orientador(es)
                      • Marc Arpad Boncz
                      Coorientador(es)
                      • Paula Loureiro Paulo
                      Orientando(s)
                      • RAQUEL ALVES RIBEIRO PONTES
                      Banca
                      • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
                      • Jamil Alexandre Ayach Anache
                      • Karen Midori Takahashi
                      • Kátia Regina de Souza
                      • Marc Arpad Boncz
                      • Priscila de Morais Lima
                      Resumo O déficit em esgotamento sanitário nas comunidades isoladas é um obstáculo à universalização do saneamento, prescrita pelo ODS-6 (ONU) e pela Lei 14026/2020 (Brasil), sendo necessário o incentivo a projetos bem-sucedidos, e potencialmente replicáveis, de tratamento descentralizado de esgotos domésticos nesses locais. Nesse sentido, instalações militares remotas do Exército Brasileiro podem contribuir. Portanto, o objetivo do trabalho foi selecionar a alternativa mais sustentável para o tratamento dos esgotos domésticos de uma base militar isolada. Primeiramente, foi realizada uma revisão de literatura sobre as tecnologias descentralizadas adequadas a comunidades isoladas, de modo a combiná-las em diferentes arranjos tecnológicos (cenários) de tratamento. Em seguida, os cenários foram dimensionados para 60 militares e foram obtidos os respectivos custos de construção (CAPEX), operação e manutenção (OPEX). Por fim, os cenários foram avaliados holisticamente a partir de um índice composto global de sustentabilidade que agregou não só os fatores econômicos, mas também os ambientais, socioculturais e técnicos. Os sete cenários de tratamento analisados foram: 1) Tanque séptico (TS) e filtro anaeróbio (FAN) com leito de secagem (leito sec.); 2) TS e wetlands de fluxo subsuperficial horizontal (WCH) com leito sec.; 3) TS e wetlands de fluxo subsuperficial vertical (WCV) com leito sec.; 4) Wetlands sistema francês adaptado a climas tropicais (WC-SF); 5) Lagoa facultativa (LF); 6) TEvap para águas escuras; círculo de bananeiras (CB) para águas cinza escuras e EvaTAC para águas cinza clara; 7) TEvap para águas escuras; CB para águas cinza escura e clara. Os resultados demonstraram que a LF foi a opção mais sustentável, principalmente pela operação e manutenção simples e baratas. Isso pode indicar que há soluções usualmente coletivas mais interessantes que soluções individuais para bases isoladas, dado o grande volume de efluentes produzidos. Já os cenários com alimentação intermitente foram os mais insustentáveis (WC-SF; TS+WCV com leito sec.). Verificou-se ainda que os cenários com separação de efluentes na fonte (6 e 7), apesar de mais sustentáveis que a opção normatizada do TS+FAN com leito sec., possuem CAPEX muito elevados devido à necessidade de múltiplas unidades em paralelo (R$ 2.559,60 hab-1 para o TEvap//CB//EvaTAC e R$ 1.458,16 hab-1 para o TEvap//CB//CB). Desse modo, sugere-se estudos futuros com enfoque de ampliar a escala de aplicação dessas tecnologias, usualmente unifamiliares. Ao mesmo tempo, o baixo custo da versão adaptada do WC-SF (CAPEX de R$ 340,47 hab-1 e OPEX de R$ 55,07 hab-1ano-1) indicou seu potencial para maiores aplicações descentralizadas na prática. Cabe ressaltar que a abordagem por índice composto se adequa à tomada de decisão no contexto militar, pois facilita a interpretação do problema complexo da seleção da alternativa de tratamento mais sustentável para militares decisores sem conhecimento técnico.
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                        ÍNDICE DE QUALIDADE DA ÁGUA PARA BACIAS HIDROGRÁFICAS URBANAS
                        Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                        Tipo Dissertação
                        Data 22/12/2022
                        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                        Orientador(es)
                        • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                        Coorientador(es)
                        • Fabio Verissimo Goncalves
                        Orientando(s)
                        • Luiz Guilherme Maiolino Lacerda de Barros
                        Banca
                        • Carlos Nobuyoshi Ide
                        • Dirce Martins de Oliveira
                        • Fabio Verissimo Goncalves
                        • Karen Midori Takahashi
                        • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                        • Maria Lucia Ribeiro
                        Resumo Os corpos hídricos urbanos sofrem diversos riscos resultantes da urbanização acelerada. Buscando gerir essa expansão de forma sustentável, leis e planos de manejos são criados e, assim, a demanda por um monitoramento adequado das águas urbanas é crescente e deve ser constantemente aperfeiçoado, com a adoção de índices de qualidade regionalizados. Através da análise de uma série histórica de dados secundários notou-se que o índice de qualidade utilizado em córregos urbanos não possui uma boa sensibilidade para eventuais variações isoladas de parâmetros da qualidade, mesmo quando estes ultrapassam os limites da classe de enquadramento do corpo hídrico analisado. Assim, o presente trabalho teve como objetivo a idealização de um índice de qualidade da água que fosse sensível aos limites estabelecidos pelas legislações vigentes. O desenvolvimento do índice foi composto por quatro partes: seleção dos parâmetros; método de normalização; seleção dos pesos; e método de agregação. Os parâmetros nitrogênio total, sólidos totais e temperatura foram substituídos pelos parâmetros amônia, nitrato e surfactante. Além disso, novas curvas de normalização foram criadas e os pesos utilizados no produtório foram alterados. Por fim, foi desenvolvido um índice capaz de auxiliar na tomada de decisão pública no âmbito da qualidade de águas superficiais.
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                        ALTERNATIVA DE PÓS-TRATAMENTO EM EFLUENTE DE CURTUME: LAGOA DE POLIMENTO COM CHICANAS
                        Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                        Tipo Dissertação
                        Data 19/12/2022
                        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                        Orientador(es)
                        • Carlos Nobuyoshi Ide
                        Coorientador(es)
                          Orientando(s)
                          • Ingrid Cecilia Walker
                          Banca
                          • Carlos Nobuyoshi Ide
                          • Jonas de Sousa Correa
                          • Maria Lucia Ribeiro
                          • William Marcos da Silva
                          • Willian Ribeiro Ide
                          Resumo As atividades industriais podem gerar impactos ambientais de baixo, médio e grande intensidade no meio ambiente. As Plantas de Curtume geram resíduos líquidos que, caso não seja realizado tratamento adequado, podem se enquadrar como alto potencial poluidor. No sentido de analisar como se comportaria um tratamento terciário biológico, como pós-tratamento de efluente de curtume, foi implantada uma lagoa de polimento com chicanas em uma Planta localizada na área rural de Campo Grande/MS. Devido à alta concentração de agentes inibidores ao crescimento das algas, para a ativação do florescimento das mesmas foi realizada diluição do efluente. Após a adaptação das algas, foram realizados testes em diferentes tempos de detenção hidráulica, com duração de 5, 10 e 15 dias, com efluente bruto, e controlando a vazão de entrada. Foi, então, observado que o TDH de melhor eficiência para remoção de matéria orgânica, foi o de 10 dias, apresentando 70,86% de remoção da DBO5,20 solúvel, 49,49% de remoção de DQO total e 66,90% de remoção de COT. Dessa maneira, apontando como possível, biologicamente, o refinamento desse tratamento, caso se torne necessário para a indústria a melhoria de padrões do lançamento do efluente no corpo receptor.
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                          REGIONALIZAÇÃO DE VAZÃO EM BACIA HIDROGRÁFICA
                          Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                          Tipo Dissertação
                          Data 09/09/2022
                          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                          Orientador(es)
                          • Isabel Kaufmann de Almeida
                          Coorientador(es)
                            Orientando(s)
                            • LUIZ FELIPE FINCK
                            Banca
                            • Aleska Kaufmann Almeida
                            • CÁSSIA MONTEIRO DA SILVA BURIGATO COSTA
                            • Isabel Kaufmann de Almeida
                            • Robert Schiaveto de Souza
                            • William Marcos da Silva
                            Resumo Um eficiente gerenciamento de recursos hídricos depende do conhecimento das vazões de toda a bacia hidrográfica. No entanto, na maioria dos casos, as bacias possuem um sistema de monitoramento e medição de vazões insuficiente, o que pode comprometer a aplicação do instrumento de outorga e ocasionar danos ao meio ambiente e aos usuários. Sendo assim, se faz necessário o desenvolvimento de modelos hidrológicos que permitam o conhecimento das vazões mínimas em todos os cursos d’água da unidade de planejamento. Desta forma, neste trabalho objetivou-se propor método de regionalização de vazões em locais com dados escassos de monitoramento utilizando dados hidrológicos e ferramentas de geoprocessamento. Adotou-se como área de estudo a bacia hidrográfica do Rio Ivinhema, localizada em Mato Grosso do Sul. Os modelos foram desenvolvidos a partir da correlação de variáveis físicas e ambientais a partir da análise do erro relativo e pelo coeficiente de eficiência de Nash Sutcliffe. Por fim, foi espacializada a vazão Q95, sendo gerado mapa de fluxo acumulado com a aplicação do modelo selecionado, assim para cada trecho de curso d’água foi obtida a Q95 correspondente. O método desenvolvido fornece resultados relevantes, podendo ser aplicado em diferentes bacias hidrográficas.
                            Palavras-chave: Gestão de recursos hídricos, Geoprocessamento, Regionalização de Vazão mínima.
                            Future water security based on climate and water demand evolution
                            Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                            Tipo Dissertação
                            Data 06/09/2022
                            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                            Orientador(es)
                            • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                            Coorientador(es)
                              Orientando(s)
                              • Juliene Gonçalves de Almeida Garcia
                              Banca
                              • Danielle de Almeida Bressiani
                              • Dulce Buchala Bicca Rodrigues
                              • Jamil Alexandre Ayach Anache
                              • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                              Resumo Mudanças no clima podem aumentar as incertezas na gestão de recursos hídricos, aliadas aos desafios quanto ao aumento da demanda hídrica conforme ocorre o desenvolvimento. Neste trabalho, nós avaliamos o futuro da segurança hídrica, sob cenários de mudança climática e de demanda de água. Indicadores de escassez e de vulnerabilidade hídrica foram utilizados considerando as dimensões ambiental, hidrológica e socioeconômica da segurança hídrica. Uma bacia socioeconomicamente relevante foi escolhida como área de estudo para nossa proposta, bem conhecida por problemas na gestão de recursos hídricos no leste brasileiro, a Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco. Nossas descobertas expõem a fragilidade das atividades de uso intensivo de água durante as estações de seca (junho a agosto) nas próximas décadas. Apesar da previsão de aumento da disponibilidade hídrica na bacia nos cenários de mudança climática, as previsões para a demanda hídrica podem causar períodos críticos de insegurança hídrica. Assim, este trabalho fornece informações valiosas para apoiar o sistema de emissão de outorgas de direito de uso de recurso hídrico no longo prazo, adaptando estratégias para lidar com a potencial insegurança hídrica em base mensal no futuro, tais como o fortalecimento da cobrança do uso e o enquadramento de recursos hídricos.
                              Estudo da degradação de microplásticos em água e efluente secundário de estação de tratamento de esgoto por processos baseados em ozônio
                              Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                              Tipo Dissertação
                              Data 30/06/2022
                              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                              Orientador(es)
                              • Amilcar Machulek Junior
                              Coorientador(es)
                                Orientando(s)
                                • Diego Aparecido Silva de Brito
                                Banca
                                • Amilcar Machulek Junior
                                • Diego Roberto Vieira Guelfi
                                • Maria Lucia Ribeiro
                                • Marjolly Priscilla Bais Shinzato
                                Resumo A presença de microplásticos na água pode provocar diversas doenças nos seres humanos, como inflamações intestinais e câncer. Sua presença também está associada com a redução da eficiência em estações de tratamento de água e esgoto, podendo diminuir a quantidade de sais disponíveis para cada partícula na coagulação, causar colmatação da membrana no processo de filtração e inibir o crescimento de algumas bactérias em biorreatores. Para remediar os impactos causados por esse poluente, pesquisados apontam os processos oxidativos avançados (POAs) como tecnologias promissoras de tratamento. Este estudo, através de um planejamento experimental fatorial para otimização de variáveis significativas no processo oxidativo, se dedicou a utilização da ozonização (O3 e O3/H2O2), um dos tipos de POA, para degradação do microplástico polietileno (PE). Como resultado, o processo gerou um aumento no carbono orgânico total (COT), passando de 0,830mg/L para 1,871mg/L, um aumento de 125,36%, empregando o processo O3/H2O2 com 100mg/L de H2O2 e 52 mg/L de O3 após 110 minutos. Na análise por Espectroscopia no Infravermelho Transformada por Fourier (FTIR), foi possível observar o grupo carbonila no pico de 1714 cm-1, servindo como principal indicador de mudanças ocorridas pelo processo oxidativo. No Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) também foi possível observar modificações na superfície do microplástico após a ozonização, demonstrando a capacidade de degradação na utilização desse processo oxidativo. Os resultados do FTIR e MEV também apontaram que a utilização do processo O3/H2O2, em comparação com o O3, promove uma maior alteração na superfície do microplástico, pois promove uma maior concentração de radicais que atacam o polímero.
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                                Tratamento de efluente secundário de estação de tratamento de esgoto contaminado com metilparabeno por processos baseados em ozônio
                                Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                Tipo Dissertação
                                Data 29/06/2022
                                Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                Orientador(es)
                                • Amilcar Machulek Junior
                                Coorientador(es)
                                  Orientando(s)
                                  • Antonio Kaique Canatto
                                  Banca
                                  • Amilcar Machulek Junior
                                  • Fabio Gozzi
                                  • Lucas de Melo da Silva
                                  • Maria Lucia Ribeiro
                                  Resumo A presença de parabenos e outros poluentes emergentes (PEs) nos efluentes sanitários é uma realidade que deve ser estudada e discutida por agentes envolvidos na área ambiental e de saneamento, frente aos seus potenciais riscos à saúde humana e aos ecossistemas naturais. A compreensão sobre esses novos poluentes é necessária para o desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias de tratamento eficazes, já que os processos atuais não são capazes de removê-los. Pesquisadores de todo mundo estudam e apostam nos Processos Oxidativos Avançados (POAs), como a ozonização, como uma dessas soluções. Assim, esse estudo se dedicou à degradação do metilparabeno (MeP) em efluente sanitário por meio do processo de ozônio-peróxido (O3/H2O2), utilizando o planejamento experimental como ferramenta para seleção e otimização de variáveis mais significativas ao tratamento. Como resultado, o processo removeu 90,20% do MeP inicial após 120 minutos, empregando as concentrações de 25 mg/L de O3, 30 mg/L de H2O2 e no pH do próprio efluente (7,0±2). Os parâmetros físico-químicos foram melhorados e a toxicidade aguda do efluente com composto para a espécie bioindicadora Artemia salina foi reduzida, comprovando a ampla eficiência do POA empregado.
                                  Palavras-chave: Ozônio; Parabenos; POAs
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                                  SUSCEPTIBILIDADE A RISCO DE INUNDAÇÕES
                                  Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                  Tipo Dissertação
                                  Data 04/03/2022
                                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                  Orientador(es)
                                  • Isabel Kaufmann de Almeida
                                  Coorientador(es)
                                    Orientando(s)
                                    • Sharon Kelly de Melo
                                    Banca
                                    • Aleska Kaufmann Almeida
                                    • Isabel Kaufmann de Almeida
                                    • Roberto Macedo Gamarra
                                    • Robert Schiaveto de Souza
                                    • William Marcos da Silva
                                    Resumo Atualmente as inundações têm ocasionado danos e prejuízos socioeconômicos e ambientais em diferentes locais do globo terrestre, evidenciando a necessidade da realização de estudos referentes ao tema. Diversos fatores estão relacionados às causas de eventos de inundação, como as chuvas extremas, características físicas e fatores antrópicos locais, sendo imprescindíveis essas informações para mapear as áreas de riscos de inundação e, assim, possibilitar medidas mitigadoras nos danos causados por esses desastres. Esta pesquisa teve por objetivo mapear e analisar as áreas de susceptibilidade a risco de inundações, em 3 (três) áreas de estudo distintas, pertencentes ao mesmo Bioma Mata Atlântica, em que são recorrentes desastres de inundação. Devido a ser uma problemática que elenca inúmeros fatores, realizou-se uma análise multicritério, utilizando a Análise Hierárquica Analítica (AHP). Para tanto foi composto um banco de dados geoespacial multicamadas, afim de gerar os mapas de risco de inundação das áreas de estudo.

                                    Palavras-chave: desastres, análise multicritério, chuvas extremas
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