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TRABALHO Ações
Visão computacional aplicada à identificação de microplásticos: avaliação comparativa entre YOLOV3 e Faster R-CNN
Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
Tipo Tese
Data 04/02/2026
Área ENGENHARIA SANITÁRIA
Orientador(es)
  • Kennedy Francis Roche
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • Leyzinara Zenteno Clemente
    Banca
    • Carlos Nobuyoshi Ide
    • Jhonatan Barbosa da Silva
    • Karina Ocampo Righi Cavallaro
    • Kennedy Francis Roche
    • Marcelo Campos
    • William Marcos da Silva
    Resumo
    Design de Parques Urbanos Alagáveis: Uma Estrutura Integrada de Critérios Matemáticos, Biofílicos e Contemplativos
    Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
    Tipo Dissertação
    Data 27/01/2026
    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
    Orientador(es)
    • Johannes Gerson Janzen
    Coorientador(es)
      Orientando(s)
      • LEONEL JUNIO DOS SANTOS FLORES
      Banca
      • Camila Amaro de Souza
      • Johannes Gerson Janzen
      • Paulo Henrique Silva de Lima
      • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
      • Rodrigo Bahia Pereira
      Resumo
      METODOLOGIA APRIMORADA DE DIMENSIONAMENTO ECONÔMICO E HIDROENERGÉTICO EM RECALQUE
      Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
      Tipo Tese
      Data 19/11/2025
      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
      Orientador(es)
      • Fabio Verissimo Goncalves
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • Danilo de Mattos Flores
        Banca
        • Antonio Conceicao Paranhos Filho
        • Ariel Ortiz Gomes
        • Carlos Nobuyoshi Ide
        • Enio Arriero Shinma
        • Fabio Verissimo Goncalves
        • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
        • Moacir Muniz Pereira Junior
        Resumo Este trabalho apresenta uma metodologia para o dimensionamento econômico de sistemas de recalque de água que consomem energia elétrica da rede de concessionárias brasileiras. Essa metodologia foi incorporada no desenvolvimento em Visual Basic, de um aplicativo computacional específico para elaboração de projetos denominado Supply. A utilização de recursos computacionais para determinar a solução permite economizar tempo de planejamento, evitar erros de quantificação, simular condições distintas de implantação e operação e principalmente, enriquecer a modelagem do sistema. A modelagem hidráulica, elétrica e econômica do sistema foi aprimorada após uma minuciosa revisão de literatura sobre o tema. O dimensionamento é realizado pela análise de custos através do método das tentativas com o apoio da equação de Bresse, para orientar sobre os diâmetros que devem ser testados na adutora do sistema. A perda de carga do tipo contínua pode ser determinada tanto pela equação de Darcy-Weissbach, quanto pela equação de Hazen-Williams. A perda de carga localizada pode ser determinada pelo método do comprimento equivalente, pelo método direto, estimada sobre a perda de carga contínua ou desprezada. O diâmetro econômico para a adutora minimiza o custo total anual, composto pelos custos de implantação e operação, destacando-se o impacto da energia elétrica no orçamento. Dessa forma, técnicas alternativas de dimensionamento como a utilização de inversor de frequência, banco de capacitores e sistemas fotovoltaicos on-grid foram propostas para maximizar a eficiência econômica. Depois de desenvolvido, Supply foi utilizado para comprovar algumas hipóteses levantadas sobre a otimização do regime de operação dos sistemas de recalque de água e para determinar a viabilidade econômica do emprego das técnicas alternativas propostas para o dimensionamento econômico. As hipóteses levantadas analisaram a viabilidade do uso do inversor de frequência como dispositivo para selecionar o melhor ponto de operação do sistema, a utilização de banco de capacitores e sistema fotovoltaico on-grid para redução do custo de operação com energia elétrica, a conexão em média tensão de consumidores que podem ser conectados na rede de baixa tensão com a finalidade de reduzir custos, o aumento da vazão para reduzir o tempo de operação e aumentar a eficiência econômica de sistemas que estão operando de forma contínua. O aplicativo computacional Supply colaborou para a verificação e comprovação das hipóteses levantadas apresentando bom desempenho de funcionamento, dessa forma, concluiu-se que essa ferramenta pode colaborar de forma significativa para o incremento da eficiência econômica tanto de novos projetos, como na reforma de sistemas existentes. Auxiliando engenheiros, técnicos e acadêmicos na determinação da solução ótima e no uso racional dos insumos envolvidos.
        Palavras-chave: Bombeamento de água, Projeto, Eficiência econômica, Energia solar, Fator de potência, Inversor de frequência.
        INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL APLICADA À GOVERNANÇA AMBIENTAL: PROPOSTAS PARA O CONTROLE DA POLUIÇÃO POR MICROPLÁSTICOS NO BRASIL
        Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
        Tipo Tese
        Data 09/10/2025
        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
        Orientador(es)
        • Kennedy Francis Roche
        Coorientador(es)
          Orientando(s)
          • Cleiton Oliveira dos Santos
          Banca
          • Ana Paula Lemke
          • Carlos Nobuyoshi Ide
          • Jhonatan Barbosa da Silva
          • Jonas de Sousa Correa
          • Kennedy Francis Roche
          • William Marcos da Silva
          Resumo A poluição por microplásticos representa uma das mais desafiadoras e emergentes ameaças ambientais da atualidade, devido à sua ubiquidade, persistência e efeitos ainda pouco compreendidos sobre a saúde humana e os ecossistemas. No Brasil, a ausência de políticas públicas específicas, a fragmentação institucional e a carência de dados sistematizados comprometem a eficácia das ações de enfrentamento desse problema. Diante disso, esta tese propõe o aprimoramento das políticas públicas brasileiras voltadas ao combate à poluição por microplásticos por meio da aplicação de metodologias baseadas em inteligência artificial (IA), com foco na governança ambiental orientada por dados. A pesquisa está inserida na Linha de Pesquisa "Tecnologias de Controle da Poluição" do Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais da UFMS e adota uma abordagem interdisciplinar que integra ciência ambiental, ciência de dados, direito ambiental e políticas públicas.
          O trabalho está estruturado em quatro capítulos principais. O primeiro apresenta um panorama da presença de microplásticos nos ecossistemas brasileiros, identificando lacunas e desafios futuros. O segundo capítulo realiza uma análise crítica das políticas públicas nacionais, comparando-as com experiências internacionais e propondo recomendações com apoio da IA. O terceiro capítulo descreve a concepção, desenvolvimento e validação da plataforma GEPLA – Plastic Pollution Governance with AI, um sistema inteligente de apoio à decisão que combina mineração de dados, modelagem probabilística e simulação de políticas. O quarto capítulo propõe uma diretriz de padronização para investigação de microplásticos no Brasil, baseada em protocolos internacionais e ajustada à realidade nacional, visando garantir a comparabilidade, reprodutibilidade e aplicabilidade dos dados produzidos.
          Como principais contribuições, a tese oferece: (i) uma revisão crítica e abrangente sobre a poluição por microplásticos no Brasil; (ii) um framework inovador de governança ambiental baseado em IA; e (iii) subsídios técnicos e institucionais para formulação de políticas públicas eficazes e sustentáveis. Ao integrar conhecimentos e ferramentas de múltiplas áreas, o estudo demonstra o potencial da inteligência artificial como aliada estratégica no enfrentamento de problemas ambientais complexos e difusos.
          AVALIAÇÃO E GERAÇÃO DE MODELO DIGITAL DE TERRENO COMBINANDO FOTOGRAMETRIA E VISÃO COMPUTACIONAL
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 10/09/2025
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Jose Marcato Junior
          Coorientador(es)
          • Wesley Nunes Goncalves
          Orientando(s)
          • Maurício de Souza
          Banca
          • Ana Paula Marques Ramos
          • Edson Takashi Matsubara
          • Jonathan de Andrade Silva
          • Jose Marcato Junior
          • Lucas Prado Osco
          • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
          • Robson Soares Silva
          Resumo Os Modelos Digitais de Terreno (MDT) são uma importante fonte de informação para estudos de inundações, enxurradas e dinâmica do escoamento superficial, uma vez que auxiliam na compreensão do percurso das águas. Apesar da ampla disponibilidade de Modelos Digitais de Superfície (MDS) globais e dos avanços no uso de veículos aéreos não tripulados (VANT) para reconstrução 3D, ainda são escassos os estudos que avaliam sistematicamente a acurácia desses produtos em áreas urbanas e, principalmente, que propõem estratégias automatizadas para a remoção de elementos acima do solo, como vegetação e edificações. Esta tese busca preencher essa lacuna ao integrar métodos tradicionais de fotogrametria com técnicas de aprendizado profundo para a geração direta de MDTs urbanos. No primeiro capítulo, foi realizada uma avaliação da acurácia vertical de MDS globais de acesso aberto, além do modelo pago TanDEM-X, na área urbana de Campo Grande-MS. Para isso, utilizaram-se como referência pontos com acurácia planialtimétrica centimétrica obtidos via GNSS, avaliando em que escala os modelos podem ser utilizados conforme o Padrão de Exatidão Cartográfica para Produtos Cartográficos Digitais (PEC-PCD). Os resultados indicaram que os modelos TanDEM-X e ALOS AW3D30 são adequados para aplicações na escala 1:50.000, classe A da PEC-PCD. No segundo capítulo, foi gerado um MDS a partir de imagens capturadas por VANT, e analisou-se a influência da quantidade e da distribuição dos pontos de controle em solo (Ground Control Points – GCP) na acurácia do modelo. Foram testadas diferentes quantidades de GCP (2 a 6) e comparadas duas configurações com seis pontos: uma com todos os GCPs no plano e outra com alguns em áreas elevadas. Verificou-se que a distribuição altimétrica dos GCPs resulta em melhoria significativa na qualidade do MDS gerado. No terceiro capítulo, foram aplicadas cinco arquiteturas de deep learning (FCN, GCNet, PointRend, PSANet e SegFormer) para a segmentação de árvores em imagens obtidas por VANT, com o objetivo de gerar MDTs diretamente a partir de dados SfM-MVS, utilizando apenas os pontos classificados como solo nas regiões de máscara. Os MDTs resultantes foram comparados com modelos gerados por meio do filtro tradicional Cloth Simulation Filtering (CSF). Os resultados demonstraram que o uso de DL produz MDTs com acurácia semelhante ao CSF, mas com maior potencial de automação e escalabilidade. Conclui-se que a integração de dados VANT com segmentação semântica por aprendizado profundo constitui uma abordagem viável e inovadora para a geração eficiente de MDTs urbanos, contribuindo com aplicações práticas em modelagem hidrológica, planejamento urbano e estudos ambientais.
          Microalgae-bacteria systems for surfactant and pathogen removal: assessing potentials and prospects for domestic sewage treatment
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 05/09/2025
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Marc Arpad Boncz
          Coorientador(es)
          • Mayara Leite Serejo
          • Graziele Ruas Lagoas da Silva
          Orientando(s)
          • Sarah Lacerda Farias
          Banca
          • André Bezerra dos Santos
          • Carlos Nobuyoshi Ide
          • Edinéia Lazarotto Formagini
          • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
          • Gabriel Bastos Braga
          • Lucas Vassalle de Castro
          • Marc Arpad Boncz
          Resumo A aplicação de sistemas microalgas-bactérias para o tratamento de esgoto doméstico representa uma estratégia promissora para aliar remoção de poluentes e produção de biomassa, alinhando-se aos princípios da economia circular e das soluções baseadas na natureza. Entretanto, a consolidação dessa tecnologia em escala real depende do entendimento e da otimização de parâmetros operacionais que garantam desempenho estável e previsível. A escolha de surfactantes aniônicos e patógenos como contaminantes modelos justifica-se pela sua relevância ambiental e sanitária. Assim, avaliar a remoção desses poluentes permite verificar a robustez da tecnologia frente aos desafios do saneamento. Nesta tese, investigaram-se variáveis críticas como regime de alimentação, tempo de detenção hidráulica, mistura, pH e suplementação de carbono em reatores do tipo High Rate Algal Pond (HRAP), operados em condições tropicais. Também foram avaliadas diferentes condições de cultivo, ausência e presença de luz; ajuste de pH; suplementação com CO2; adição de fonte orgânica de carbono; sistemas combinados anóxico-aeróbios; e aeração atmosférica, bem como os mecanismos envolvidos na remoção de surfactantes e patógenos. Os resultados demonstraram que a associação de microalgas e bactérias alcançou as maiores eficiências na remoção de surfactantes aniônicos, atingindo até 97% sob condições com aeração atmosférica, pH controlado e suplementação de CO2. Os regimes semi-contínuos favoreceram maior produtividade de biomassa e concentração de sólidos suspensos totais, enquanto os contínuos apresentaram maior estabilidade e remoção de nutrientes, mas com menor inativação de E. coli. A operação intermitente dos HRAPs manteve elevadas remoções de surfactantes e patógenos, com menor demanda energética e sem comprometer a qualidade da biomassa. Essas evidências reforçam a importância do ajuste integrado dos parâmetros operacionais para aprimorar a eficiência e a sustentabilidade dos HRAPs, oferecendo subsídios para seu dimensionamento e aplicação em larga escala em condições tropicais.
          DEEP LEARNING APPLICATIONS FOR BUILDING IDENTIFICATION IN THE RURAL AREA OF THE PANTANAL
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 04/09/2025
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Jose Marcato Junior
          Coorientador(es)
          • Wesley Nunes Goncalves
          Orientando(s)
          • Nayara Vasconcelos Estrabis
          Banca
          • Ana Paula Marques Ramos
          • Edson Takashi Matsubara
          • Guilherme Henrique Cavazzana
          • Jonathan de Andrade Silva
          • Jose Marcato Junior
          • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
          • Veraldo Liesenberg
          Resumo Desastres ambientais têm acontecido de forma cada vez mais intensa e frequente, gerando impactos na biodiversidade, meio ambiente, econômico e muitas vezes perda de vidas. O desastre ambiental pode ser potencializado por atividades ou eventos antrópicos combinados com eventos naturais. No bioma Pantanal, um dos biomas mais conservados do Brasil, sofreu o maior desastre ambiental, incêndios em larga escala como nunca vistos antes no ano de 2020. Pelas suas características e preservação, o acesso nessa região pode ser desafiador, sendo mais usados transportes aéreos e navegação. Além disso, boa parte de sua extensão compreende propriedades rurais onde as sedes e casas ficam praticamente isoladas dada a extensão das propriedades. Aliando esses fatores, este estudo pretende através da inteligência artificial com o uso de técnicas de deep learning (detecção de objetos, segmentação por instância e segmentação semântica) detectar edificações. Essas informações têm potencial para servir de base ou guia como fonte de dados e informações, principalmente em situações de desastres ambientais.

          Palavras-chave: desastres ambientais, detecção de objetos, segmentação semântica, resgaste, Pantanal, edificações.
          DESENVOLVIMENTO E DESEMPENHO DE EICHHORNIA CRASSIPES VISANDO A APLICAÇÃO EM SOLUÇÕES BASEADAS NA NATUREZA PARA O TRATAMENTO DE ÁGUA CINZA DOMÉSTICA
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 26/08/2025
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Paula Loureiro Paulo
          Coorientador(es)
          • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
          Orientando(s)
          • Ana Claudia Wendling
          Banca
          • Aline Paiva Moreira
          • Edinéia Lazarotto Formagini
          • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
          • Hugo Henrique de Simone Souza
          • Karen Midori Takahashi
          • Paula Loureiro Paulo
          • PRISCILA GUENKA SCARCELLI
          Resumo O surfactante aniônico Ácido Linear Alquilbenzeno Sulfônico (LAS), um surfactante amplamente utilizado principalmente em detergentes e produtos de limpeza domésticos e industriais que, além de danos ambientais, pode apresentar efeitos adversos à saúde mesmo em baixas concentrações. Dentre as tecnologias de tratamento, opções mais sustentáveis têm se apresentado como alternativas aos sistemas tradicionais. As Soluções Baseadas na Natureza (SbN), incluindo wetlands construídos (CW), paredes e telhados verdes, têm sido intensamente pesquisadas por oferecerem benefícios ambientais, econômicos e sociais integrados. Nesses sistemas, as plantas exercem papel central na biorremediação, influenciando diretamente a eficiência do tratamento por meio da absorção, translocação e acúmulo de poluentes. A seleção adequada das espécies vegetais é determinante para otimizar o desempenho, visto que a bioacumulação e a distribuição de contaminantes variam entre diferentes estruturas das plantas. O presente estudo avaliou a macrófita aquática Eichhornia crassipes (Aguapé), amplamente conhecida por seu potencial invasivo, quanto à remoção de surfactantes aniônicos presentes em água cinza e ao seu desenvolvimento em diferentes condições experimentais. A pesquisa foi conduzida em duas etapas: na primeira, a planta foi cultivada em sistemas de mesocosmos com pedra brita, visando analisar suas taxas de evapotranspiração e a possibilidade de crescimento em meio suporte, em diferentes condições ambientais, enquanto, na segunda, utilizou-se um sistema hidropônico para investigar a eficiência da espécie na remoção do surfactante aniônico. A escolha da E. crassipes sua adaptabilidade ecológica e considerou seu potencial ornamental, favorecendo a aceitação social de sistemas SbN em áreas urbanas. Os resultados obtidos mostraram que a E. crassipes se estabeleceu em mesocosmos com pedra brita e que seu desempenho foi condicionado pela disponibilidade de luz e nutrientes, sob maior radiação solar, 392 lx, e suplementação nutricional a planta apresentou desenvolvimento superior, com média de 35 ± 23 folhas e 15 ± 14 cm de altura, e maiores taxas de evapotranspiração, porém mesmo sem suplementação, em condições ambientais naturais, a espécie manteve seu desenvolvimento satisfatório, com média de 9,4 ± 3,7 cm de altura e 9 ± 5 folhas, enquanto que em baixa radiação solar, 153 lx, mesmo com aporte nutricional, resultou em ressecamento da E. crassipes. Quanto a remoção de surfactante aniônico LAS, em ausência da E. crassipes, a remoção média foi de 44% para Água da Torneira Fortificada (FTW¹) e 90% para Água Cinza (GW¹), com tempos de meia-vida de 19,72 dia e 1,83 dia, respectivamente. Nos tratamentos com planta observou-se a aceleração da remoção, com tempos característicos médios de 5,65 dias (FTW) e 0,75 dias (GW), resultando em eficiências de remoção de 85% (FTW) e 100% (GW). Apesar da elevada remoção, as concentrações de LAS acumuladas nos tecidos foram baixas, raízes com 0,009 mg·g⁻¹ em FTW e 0,00 mg·g⁻¹ em GW, na parte aérea encontrou-se 0,001 mg·g⁻¹ em FTW e 0,001 mg·g⁻¹ em GW, indicando que a maior parte do LAS removido não permaneceu na biomassa, o que é compatível com remoção por (bio)degradação. Com os resultados, espera-se contribuir para o avanço de soluções sustentáveis e integradas, capazes de melhorar a qualidade da água e harmonizar funcionalidade e estética no ambiente urbano.
          Tecnologias Governamentais aplicadas a gestão pública no agronegócio
          Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Tese
          Data 04/08/2025
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Antonio Conceicao Paranhos Filho
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • Allan Rios Bezerra
            Banca
            • Alisson Andre Ribeiro
            • Antonio Conceicao Paranhos Filho
            • Ariadne Barbosa Gonçalves
            • Cesar Claudio Caceres Encina
            • Fabio Verissimo Goncalves
            • Roberto Macedo Gamarra
            Resumo A presente tese investiga a aplicação de tecnologias governamentais (Govtechs) na gestão pública no agronegócio, com foco na agricultura urbana como eixo estratégico para políticas públicas sustentáveis. A pesquisa parte de uma análise bibliométrica internacional sobre o conceito de Govtech, evidenciando seu crescimento recente e as lacunas na literatura quanto à sua aplicação no setor agropecuário. Em seguida, realiza-se um levantamento das tecnologias digitais e geotecnologias voltadas à gestão pública do agronegócio, tanto no Brasil quanto no exterior, revelando oportunidades para inovação governamental. Como estudo de caso, analisa-se a política de agricultura urbana do Município de Campo Grande (MS), caracterizando suas unidades produtivas e destacando seu papel na segurança alimentar, uso sustentável do solo e inclusão social. A partir das demandas práticas identificadas, desenvolve-se uma solução tecnológica baseada em inteligência artificial: o modelo YOLOv8 treinado para detectar hortas urbanas automaticamente por meio de imagens georreferenciadas. Com base nos resultados obtidos, propõe-se e desenvolve-se uma aplicação Govtech integrada, voltada aos órgãos públicos, que reúne ferramentas para cadastro, monitoramento, visualização geográfica e apoio à tomada de decisão. A tese contribui ao campo das tecnologias ambientais e ao campo das políticas públicas ao propor caminhos para a modernização da gestão no agronegócio.
            Agri-sanitation nexus: the potential of human urine-based fertilizer to enhance agriculture resilience and sustainable food systems
            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Tese
            Data 28/07/2025
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • Paula Loureiro Paulo
            Coorientador(es)
            • Maria Elisa Magri
            Orientando(s)
            • Aline Paiva Moreira
            Banca
            • Hugo Henrique de Simone Souza
            • Karen Midori Takahashi
            • Marcelo Antunes Nolasco
            • Marcio Pessoa Botto
            • Maria Elisa Magri
            • Paula Loureiro Paulo
            • Priscila de Morais Lima
            Resumo Esta tese investiga estratégias inovadoras para o saneamento sustentável e a recuperação de nutrientes por meio de uma avaliação integrada de sistemas descentralizados de saneamento e fertilizantes derivados da urina humana. O trabalho está estruturado em quatro capítulos interconectados, que se constroem sequencialmente para oferecer uma compreensão abrangente do Nexus agri-saneamento. O Capítulo 1 apresenta o contexto da pesquisa, define o problema e discute os desafios globais relacionados ao saneamento, com ênfase em áreas rurais de países de baixa e média renda. Destaca as limitações dos sistemas de esgoto centralizados e enfatiza a necessidade de abordagens descentralizadas e eficientes no uso de recursos, capazes de enfrentar simultaneamente questões de saúde pública, sustentabilidade ambiental e desenvolvimento rural. O Capítulo 2 explora o potencial de combinar urina humana desidratada com diferentes resíduos orgânicos, incluindo biochar, cinzas e concentrados biológicos, para produzir fertilizantes com equilíbrio nutricional adequado às principais culturas agrícolas, como feijão, mandioca, milho e cana-de-açúcar. Por meio de um modelo de mistura reversa, foram identificadas nove combinações viáveis, muitas das quais apresentam composição de macronutrientes comparável à de fertilizantes minerais convencionais e em conformidade com padrões de segurança. Essas misturas circulares demonstram a capacidade de transformar resíduos urbanos e rurais em insumos agrícolas valiosos, aumentando a produtividade das culturas e promovendo a segurança alimentar. O Capítulo 3 aplica o Processo Analítico Hierárquico (AHP), método de Análise Multicritério (MCA), para avaliar quatro cenários de saneamento em uma comunidade rural do Pantanal, integrando indicadores ambientais, econômicos e sociais. O Tanque de Evapotranspiração com armazenamento de urina masculina emergiu como a opção mais sustentável, combinando baixa necessidade de manutenção, acesso equitativo e elevado potencial de recuperação de nutrientes. A análise também revelou que as comunidades locais estão dispostas a adotar tecnologias de saneamento inovadoras quando estas oferecem benefícios concretos, como acesso à água limpa e oportunidades de desenvolvimento de habilidades. Por fim, o Capítulo 4 sintetiza os resultados e discute perspectivas futuras. Ao integrar a recuperação de nutrientes com o saneamento rural e a produtividade agrícola, esta tese apresenta um framework prático e escalável para a gestão circular de recursos. Os resultados evidenciam o potencial de fortalecer a agricultura sustentável, melhorar os meios de subsistência de pequenos produtores e contribuir para a segurança alimentar regional, ao mesmo tempo em que promovem a preservação ambiental. De forma geral, esta pesquisa oferece insights aplicáveis para tomadores de decisão interessados na implementação de soluções ecológicas de saneamento alinhadas aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU.
            Sistema de tratamento de água potável em comunidades com vulnerabilidade hídrica qualitativa.
            Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Dissertação
            Data 11/07/2025
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • Antonio Conceicao Paranhos Filho
            Coorientador(es)
            • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
            Orientando(s)
            • PATRICIA SILVA DA COSTA
            Banca
            • Antonio Conceicao Paranhos Filho
            • Carlos Nobuyoshi Ide
            • Fabio Verissimo Goncalves
            • Marcelo Campos
            • Vinícius de Oliveira Ribeiro
            Resumo A água subterrânea no estado de Mato Grosso do Sul apresenta características naturais que, em diversas regiões, resultam em elevada dureza e salinidade, tornando o recurso impróprio para consumo humano direto. A presença de rochas calcárias, comuns em áreas do Estado, favorece a liberação de íons de cálcio e magnésio, enquanto o excesso de sais dissolvidos contribui para a salinização da água, formando águas classificadas como salobras. Embora subterrânea, essa água necessita de tratamento, e podem ser empregadas tecnologias como osmose reversa, troca iônica, eletrodiálise e nanofiltração, que são processos capazes de reduzir dureza, salinidade e compostos indesejáveis. As comunidades rurais do Estado sem acesso à rede geral de abastecimento, dependem majoritariamente dessas fontes subterrâneas para subsistência, e enfrentam vulnerabilidade hídrica qualitativa diante da ausência de sistemas de tratamento adequados. A exposição prolongada a esse tipo de água afeta a saúde pública, a produção agrícola e a segurança alimentar, além de acentuar desigualdades sociais. Diante desse cenário, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema de tratamento de águas subterrâneas com elevada dureza e/ou salinidade, adequado ao uso em comunidades em situação de vulnerabilidade hídrica no estado de Mato Grosso do Sul. O sistema, baseado em filtração por membrana de osmose reversa, foi projetado para aplicação unifamiliar ou em pequenos agrupamentos, com foco na viabilidade técnica, econômica e replicabilidade em territórios afastados dos centros urbanos.
            Desempenho de diferentes abordagens classificadoras do uso e cobertura do solo urbano
            Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Dissertação
            Data 07/07/2025
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • Antonio Conceicao Paranhos Filho
            Coorientador(es)
            • Roberto Macedo Gamarra
            Orientando(s)
            • Jhonnattan Silva Oliveira
            Banca
            • Alisson Andre Ribeiro
            • Antonio Conceicao Paranhos Filho
            • Ariel Ortiz Gomes
            • Cesar Claudio Caceres Encina
            • Fabio Verissimo Goncalves
            • Roberto Macedo Gamarra
            Resumo Este trabalho apresenta uma análise comparativa do desempenho de diferentes abordagens classificadoras, especificamente métodos por pixel e GEOBIA, em ambientes urbanos de alta complexidade e variabilidade. A dissertação está estruturada em capítulos que irão se transformar em publicações, abordando desde uma perspectiva bibliométrica do uso do sensoriamento remoto na classificação do uso e cobertura do solo urbano até a avaliação prática dos métodos classificadores. No primeiro capítulo, a partir de uma análise bibliométrica e visualização de dados, mapeamos a produção científica na área de sensoriamento remoto aplicado à classificação do solo urbano, identificando padrões de publicação, principais autores, instituições e periódicos de destaque. O segundo capítulo focou na avaliação prática das técnicas de classificação em dados de alta e média resolução, utilizando imagens dos satélites Landsat 8, Sentinel-2 e WorldView-2, processadas na plataforma de computação em nuvem Google Earth Engine (Gorelick et al., 2017). Foram aplicadas validações cruzadas e holdout para verificar a acurácia das classificações. Como resultado geral, esta pesquisa oferece um mapeamento da evolução do conhecimento científico na área, uma avaliação quantitativa das abordagens classificadoras e reforça a importância de técnicas combinadas para o planejamento urbano eficiente, contribuindo para o desenvolvimento de cidades inteligentes e sustentáveis.
            IDENTIFICAÇÃO DE EROSÕES EM CULTIVOS DE CANA-DE-AÇÚCAR UTILIZANDO INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL.
            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Tese
            Data 11/03/2025
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • Jose Marcato Junior
            Coorientador(es)
            • Wesley Nunes Goncalves
            Orientando(s)
            • Henrique Lopes Siqueira
            Banca
            • Ana Paula Marques Ramos
            • Edson Takashi Matsubara
            • Jonathan de Andrade Silva
            • Jose Marcato Junior
            • Lucas Prado Osco
            • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
            • Robson Soares Silva
            Resumo A erosão do solo representa um desafio crítico para a agricultura, impactando a
            produtividade e a sustentabilidade ambiental. Este estudo investiga a aplicação de
            modelos de inteligência artificial para a segmentação automática de feições erosivas em
            áreas de cultivo de cana-de-açúcar, utilizando imagens de drones. Foram avaliados três
            modelos de segmentação semântica (DeepLabV3+, InternImage e SegFormer) em
            diferentes resoluções (1024x1024, 512x512 e 256x256), analisando métricas como IoU,
            Precision, Recall e F1-Score. Os resultados demonstraram que o InternImage
            1024x1024 obteve o melhor desempenho, alcançando 67,61% de IoU e F1-Score de
            80,55%, com menor consumo de VRAM e maior capacidade de processamento. A
            análise qualitativa reforçou essas observações, indicando que modelos treinados em
            resoluções mais altas apresentam melhor acurácia. Conclui-se que a abordagem baseada
            em IA para a detecção de erosão é viável, escalável e eficaz, podendo ser aplicada em
            programas de monitoramento agrícola e conservação do solo.
            Aplicação de ozônio no tratamento de corante em efluentes da indústria têxtil
            Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Dissertação
            Data 27/02/2025
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • Carlos Nobuyoshi Ide
            Coorientador(es)
            • Marcelo Campos
            Orientando(s)
            • AMANDA NEGRELI MOYANO DE PADUA
            Banca
            • Carlos Nobuyoshi Ide
            • Jhonatan Barbosa da Silva
            • Karen Midori Takahashi
            • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
            • Kennedy Francis Roche
            • Marcelo Campos
            Resumo A indústria têxtil é uma das principais fontes de contaminação hídrica devido ao descarte
            de efluentes contendo corantes sintéticos, altamente tóxicos e de difícil degradação. Neste
            contexto, este estudo avaliou a eficiência da ozonização como um processo oxidativo
            avançado para a remoção do corante Procion Yellow (PY) em efluentes têxteis, utilizando
            o planejamento experimental Box-Behnken para otimização das condições operacionais.
            A partir da análise estatística, foi possível determinar a melhor condição de tratamento,
            que corresponde a pH 4,45, concentração inicial de 143 mg L⁻¹ de corante, produção de
            ozônio de 18 mg O₃ L⁻¹ e tempo de 34 minutos, alcançando remoções de 90,84% para
            PY, 80,01% para DQO e 36,04% para TOC. O modelo estatístico ajustado demonstrou
            alta precisão, com coeficientes de determinação elevados (R²), e a análise de variância
            (ANOVA) confirmou a confiabilidade dos resultados. A aplicação da ozonização
            mostrou-se altamente eficiente na remoção da cor e na redução da carga orgânica,
            evidenciando seu potencial como alternativa viável para o tratamento de efluentes têxteis.
            No entanto, a menor eficiência na remoção de TOC sugere a necessidade de investigações
            complementares, incluindo a combinação da ozonização com outros processos oxidativos
            avançados, como Foto-Fenton e fotocatálise heterogênea, a fim de aumentar a
            mineralização da matéria orgânica residual. Além disso, estudos sobre a viabilidade
            financeira a escalabilidade do processo são fundamentais para sua implementação em
            larga escala, garantindo um tratamento sustentável e eficiente para a indústria têxtil.
            Palavras-chave: Ozonização; POA’s; Box-Behnken; Procion Yellow
            Informações geointegradas no planejamento e políticas públicas para cidades resilientes
            Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
            Tipo Tese
            Data 27/02/2025
            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
            Orientador(es)
            • Antonio Conceicao Paranhos Filho
            Coorientador(es)
              Orientando(s)
              • JÉSSICA RABITO CHAVES
              Banca
              • Alisson Andre Ribeiro
              • Antonio Conceicao Paranhos Filho
              • Camila Amaro de Souza
              • Camila Aoki
              • Camila Leonardo Mioto
              • Cesar Claudio Caceres Encina
              • Fabio Verissimo Goncalves
              • Marco Antonio Diodato
              Resumo A expansão urbana altera a dinâmica ambiental e territorial, modificando a cobertura
              vegetal, os padrões térmicos e a infraestrutura urbana. Esta tese investiga a aplicação de
              tecnologias geoespaciais na análise da vegetação, projeção de cenários climáticos e
              suporte ao planejamento urbano sustentável. O primeiro capítulo apresenta uma análise
              bibliométrica e cienciométrica do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI
              – Normalized Difference Vegetation Index) e sua aplicação na gestão urbana,
              identificando lacunas na literatura e tendências de pesquisa. O segundo capítulo trata da
              extração e processamento de dados multitemporais, utilizando imagens de
              sensoriamento remoto para avaliar a cobertura vegetal em Campo Grande/MS entre
              1985 e 2020, quantificando transformações no uso do solo. O terceiro capítulo aborda a
              integração de indicadores urbanos e geotecnologias na formulação de estratégias
              territoriais para cidades resilientes, com análise multitemporal de NDVI, Índice de
              Construção da Diferença Normalizada (NDBI – Normalized Difference Built-up Index),
              Conectividade da Vegetação, Temperatura da Superfície Terrestre (LST – Land Surface
              Temperature), Ilha de Calor Urbana de Superfície (SUHI – Surface Urban Heat Island)
              e Índice de Variância do Campo Térmico Urbano (UTFVI – Urban Thermal Field
              Variance Index) entre 1985 e 2024.O quarto capítulo propõe estratégias de planejamento
              urbano para 2050, considerando conectividade da paisagem, gestão dos recursos
              hídricos e adaptação climática. A análise examina a expansão da mancha urbana e seus
              impactos sobre a drenagem, identificando a vulnerabilidade hídrica decorrente das
              mudanças no uso do solo. O quinto capítulo aplica modelagem preditiva para estimar a
              dinâmica térmica urbana até 2050, utilizando clusterização de dados (K-Means) e
              projeções de temperatura da superfície terrestre (LST). A comparação entre modelos
              preditivos aponta que o modelo VAR (Vector Auto Regression) apresentou maior
              precisão na estimativa da variabilidade térmica, superando Máquinas de Vetores de
              Suporte (SVM – Support Vector Machines) e redes neurais artificiais. Os resultados
              indicam aumento expressivo da temperatura nas áreas densamente urbanizadas, com
              impactos no consumo energético e na qualidade de vida. O estudo avalia estratégias de
              mitigação, como infraestrutura verde e corredores ecológicos, para reduzir os efeitos
              térmicos e fortalecer a resiliência climática. A pesquisa demonstra a viabilidade da
              análise do ambiente urbano por meio da identificação de transformações espaciais ao
              longo do tempo, associadas à cobertura vegetal e às áreas construídas. Os achados
              reforçam a necessidade de abordagens interdisciplinares na gestão territorial,
              evidenciando como a integração entre geotecnologias, modelagem preditiva e
              planejamento urbano pode subsidiar políticas públicas e otimizar a ocupação do solo em
              cenários de expansão urbana.
              Remoção de surfactantes e nutrientes de água cinza em wetlands construídos sob diferentes condições hidráulicas
              Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
              Tipo Dissertação
              Data 26/02/2025
              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
              Orientador(es)
              • Paula Loureiro Paulo
              Coorientador(es)
              • Karen Midori Takahashi
              Orientando(s)
              • Caique Morelo Passoni
              Banca
              • Carlo Gottardo Morandi
              • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
              • Hugo Henrique de Simone Souza
              • Marc Arpad Boncz
              • Paula Loureiro Paulo
              Resumo A busca por soluções sustentáveis para o tratamento de águas residuais tem impulsionado a adoção de tecnologias baseadas na natureza, como os wetlands construídos, sistemas reconhecidos por sua eficiência na remoção de poluentes, além de apresentarem combinação de técnicas simples, sem necessitar de altas habilidades operacionais e altos gastos de energia e manutenção para o funcionamento. Este estudo teve como objetivo otimizar a eficiência do sistema EvaTAC (Evapotranspiração e Tratamento de Água Cinza) na remoção de surfactantes, nutrientes e outros poluentes de água cinza de lavanderia operado sob diferentes configurações hidráulicas e conduzido em escala piloto. Foram testadas modificações no nível de saturação e na forma de alimentação do sistema. Analisaram-se parâmetros físico-químicos, além da remoção da demanda química de oxigênio (DQO), surfactantes aniônicos e não-iônicos e dos nutrientes nitrogênio total (NT) e fósforo total (PT). A influência das alterações hidráulicas na eficiência do sistema se nota com a maior remoção de DQO (86%), surfactantes não-iônicos (98%) e PT (23%), observadas no teste T3. A alteração do fluxo de alimentação para vertical no wetland construído (T3) contribuiu na redução da concentração de DQO para 44,1 mg.L-1, de surfactantes não-iônicos para valores abaixo de 0,1 mg.L-1 e de PT para 0,3 mg.L-1. A configuração inicial, com wetland construído de fluxo horizontal subsuperficial, se mostrou mais eficiente para a remoção de NT (94%) e surfactantes aniônicos (93%), reduzindo as concentrações para 1,3 mg.L-1 e 2,5 mg.L-1, respectivamente. O parâmetro pH apresentou variação ao longo do tratamento, enquanto a turbidez e a concentração de sólidos suspensos totais (SST) foram significativamente reduzidas no T3 (97%) chegando à 1,5 mg.L-1 para SST. Assim, a variação de configurações hidráulicas apresenta capacidade para a otimização de processos de tratamento em sistemas como o EvaTAC.
              Hydrodynamics of four moments in the life of a floodplain forest in compound channels
              Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
              Tipo Tese
              Data 26/02/2025
              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
              Orientador(es)
              • Johannes Gerson Janzen
              Coorientador(es)
                Orientando(s)
                • Luiz Eduardo Domingos de Oliveira
                Banca
                • Carlo Gualtieri
                • Donatella Termini
                • Fabio Verissimo Goncalves
                • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
                • Giacomo VICCIONE
                • Johannes Gerson Janzen
                • Jose Marcato Junior
                • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                Resumo A dinâmica dos canais compostos é de crítica importância para diversos campos, incluindo a gestão de inundações, a conservação ambiental e a engenharia hidráulica. Esta tese investiga a hidrodinâmica de canais compostos, com foco particular na interação entre a vegetação florestal de planícies aluviais e a dinâmica do fluxo. As planícies aluviais florestadas desempenham um papel crucial na biodiversidade e nos serviços ecossistêmicos; no entanto, sua sucessão natural e interação com processos hidráulicos representam desafios significativos para a gestão de riscos de inundação e navegabilidade. Além disso, avaliar a composição natural e a distribuição das florestas em planícies aluviais é essencial para compreender melhor a hidrodinâmica em condições mais próximas do natural. Este trabalho aborda esses desafios ao escalar uma floresta de planície aluvial real no Alto Reno e conduzir experimentos laboratoriais para examinar como a sucessão florestal, práticas de manejo e a intensidade das enchentes influenciam a hidrodinâmica de um canal composto.
                Dados de uma pesquisa de campo abrangente realizada na floresta de planície de inundação "Rastatter Rheinaue", no Alto Reno, no sudoeste da Alemanha, serviram como base para a escala das características da vegetação nos experimentos de laboratório. Os experimentos foram projetados para replicar as principais condições observadas em campo, com variações controladas na composição da vegetação, densidade e vazão. Quatro estágios da sucessão florestal secundária foram investigados (sem vegetação, inicial, secundária ou intermediária, e tardia), juntamente com o impacto de práticas de manejo, como a remoção seletiva de plantas. Além disso, o efeito da intensidade da inundação foi analisado em condições de escoamento intermediário e profundo. Foram coletadas medições de níveis de água, velocidades e dispersão de solutos para caracterizar a hidrodinâmica de um canal composto com vegetação natural da planície de inundação, correspondendo aos cenários mencionados (idades de sucessão e opções de manejo). Esses resultados fornecem insights sobre o risco de inundação, navegabilidade, modelagem hidráulica e trocas laterais de massa e momento.
                A distribuição heterogênea da vegetação introduziu efeitos locais de velocidade que desafiam as descrições convencionais dos perfis de velocidade médios em profundidade. Para resolver esta questão, foi desenvolvido um modelo que leva em consideração esses efeitos locais, incorporando as características da camada de mistura e atribuindo significado físico aos principais parâmetros de modelagem. Este modelo permitiu descrever a dinâmica do escoamento e a solução analítica de regiões de fluxo importantes, como a camada de mistura na transição entre a planície aluvial e o canal principal.
                Um dos principais objetivos desta pesquisa foi entender como a idade e a estrutura da floresta afetam a resistência hidráulica e a separação de escoamentos, fatores críticos para a gestão de riscos de inundação e garantia de navegabilidade. Os resultados indicam que o envelhecimento da floresta deve ser considerado na gestão de rios, pois impacta o risco de inundação a montante e provoca mudanças significativas na rugosidade hidráulica. Práticas de manejo, como a remoção de árvores jovens, podem alterar as características da floresta da planície de inundação, modificando, por exemplo, seu comportamento hidráulico de uma floresta de meia-idade para uma floresta madura. Esta pesquisa demonstra que essas opções de manejo impactam o risco de inundação a montante.
                Esta tese também examina as complexidades da camada de mistura formada na transição entre o canal principal e a planície aluvial, que é crucial para o transporte de sedimentos, troca de nutrientes e conectividade de habitats. A presença de vegetação aumentou a extensão da camada de mistura dentro da planície aluvial e ampliou a largura total da camada de mistura. Essas mudanças afetam as trocas transversais de massa e momento, com importantes implicações para o funcionamento dos ecossistemas, pois influenciam o movimento de solutos, matéria orgânica e organismos aquáticos através da seção transversal do canal. Além disso, o movimento dos solutos dissolvidos foi investigado, fornecendo insights sobre padrões de dispersão e desenvolvimento de nuvens de traçadores e sua relação com a presença de um fluxo médio transversal.
                Um modelo conceitual é introduzido para descrever as diferentes regiões de fluxo na transição de um canal composto sem planície de inundação florestada para uma planície de inundação florestada, que variam em termos de níveis de energia e fluxo médio. A caracterização desta região de transição em termos de desenvolvimento do escoamento e sua influência nas trocas laterais de massa e momento é demonstrada. Compreender essas zonas pode oferecer insights valiosos sobre os padrões de sedimentação e a disponibilidade de nutrientes, que, por sua vez, afetam o crescimento da floresta e o desenvolvimento de habitats heterogêneos.
                Em conclusão, esta tese avança na compreensão da hidrodinâmica de canais compostos com planícies de inundação florestadas, com implicações significativas tanto para a engenharia hidráulica quanto para a gestão ambiental. Ao destacar o papel da sucessão florestal na modelagem das características do escoamento, ela fornece insights valiosos para melhorar a mitigação de riscos de inundação, navegabilidade e resiliência dos ecossistemas em ambientes fluviais.

                Pontos chave:
                • Primeira pesquisa a acessar hidrodinamicamente a distribuição de vegetação natural na planície de inundação, assemelhando-se à composição da floresta de planície de inundação na seção do Alto Reno.
                • Destacam-se os efeitos do envelhecimento da floresta, manejo e intensidade da inundação na hidrodinâmica do rio e na proteção contra enchentes.
                • Um modelo foi desenvolvido para descrever o perfil lateral médio de velocidades sob a influência de efeitos locais causados pela vegetação.
                • Mostra-se que o fluxo médio transversal induzido pela floresta impacta as trocas laterais no fluxo de um canal composto com planícies de inundação vegetadas.
                • Pela primeira vez, foi demonstrado que a idade da floresta e o manejo afetam as trocas de massa e momento entre a planície de inundação e o canal principal.
                • Um modelo conceitual do escoamento em um canal composto com planície de inundação vegetada e suas consequências para a camada de mistura é proposto.
                Estimativa e previsão da propagação da seca nos biomas brasileiros
                Curso Doutorado em Tecnologias Ambientais
                Tipo Tese
                Data 25/02/2025
                Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                Orientador(es)
                • Thiago Rangel Rodrigues
                Coorientador(es)
                  Orientando(s)
                  • Luiz Claudio Galvão do Valle Junior
                  Banca
                  • Bergson Guedes Bezerra
                  • Gabriel Brito Costa
                  • Jamil Alexandre Ayach Anache
                  • LEONE FRANCISCO AMORIM CURADO
                  • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                  • Thiago Rangel Rodrigues
                  • Widinei Alves Fernandes
                  Resumo Por conta dos riscos que as secas trazem à segurança hídrica, alimentar e energética de uma determinada população, eventos extremos podem causar não só grandes prejuízos econômicos, mas também perda de vidas humanas e animais. Para países como o Brasil, onde a energia hidráulica é a principal matriz energética e o setor agrícola é a principal fonte de economia do país, secas mais severas podem causar infortúnios em diversas escalas, portanto, como forma de evitar grandes danos à qualidade de vida e a economia, entender o comportamento dos eventos de seca e conseguir prever futuros períodos de estiagem com acurácia se tornam estratégias valiosas. Uma das formas de contabilizar eventos de seca e suas respectivas intensidades é o uso de índices padronizados, que se utilizam de análise estatística de uma série temporal para gerar indicadores de períodos úmidos ou secos. O desafio está na obtenção de séries de dados de qualidade de variáveis meteorológicas e, principalmente no Brasil, hidrológicas, dificultando as estimativas de secas para gerar diagnósticos e prognósticos. Por conta da dificuldade da coleta de dados hidrológicos, o objetivo deste trabalho foi analisar as condições de seca nos biomas brasileiros através de dados hidrometeorológicos provenientes de uma série temporal entre 1980 e 2010 de dados medidos de 735 bacias distribuídas em todos os seis biomas brasileiros. Para caracterizar tais condições de seca, foram utilizados índices padronizados de seca meteorológica (SPI e SPEI) e hidrológica (SSI) considerando precipitação (P), evapotranspiração de referência (ETo) e vazão (Q), respectivamente, em diferentes escalas de tempo, variando entre 1, 3, 6, 12 e 24 meses. Os eventos de seca ao decorrer da série foram contabilizados, assim como foi realizada a análise de tendência das variáveis hidrometeorológicas e dos índices de seca. Além disso, foram testados modelos utilizando machine learning (ML) para facilitar a previsão de índices de seca hidrológica através de precipitação e evapotranspiração de referência, considerando um atraso entre os índices meteorológicos e o índice hidrológico avaliado através de correlação cruzada. Os métodos de ML utilizados foram support vector machine (SVM), gene expression. programming (GEP) e artificial neural networks (ANN). A análise de tendência das variáveis micrometeorológicas, de vazão e dos índices de seca indicou variações que levam ao aumento dos eventos de estiagem hidrológica e meteorológica em quantidade e intensidade ao decorrer da série histórica em grande parte do país, especialmente no Pantanal, Cerrado e Amazônia. No total de eventos de seca, nota-se um número maior de eventos detectados com SPI e SPEI do que os observados com SSI, notavelmente no Pampa e na Caatinga. Foi possível observar que no Pantanal há um atraso bem definido entre a seca meteorológica e hidrológica, porém na Amazônia e Cerrado os resultados indicam que há outros fatores além de P e ETo que influenciam nas estimativas de SSI. Dentre os modelos de ML utilizados, SVM e GEP apresentaram estimativas com menores erros do que os resultados gerados por ANN. De forma geral, os eventos de maior escala de tempo, como 12 e 24 meses, apresentaram estimativas com menores erros, todavia, no Pantanal, em todas as escalas de tempo os modelos de ML produziram resultados satisfatórios, desde que considerado o atraso ideal entre as variáveis. Tais ferramentas possibilitam o melhor entendimento do comportamento da seca no Brasil e possibilidades de facilitar a previsão de eventos de seca hidrológica severa ou extrema, especialmente em locais que não possuem medições ou séries históricas consistentes de vazão dos corpos hídricos.
                  Remoção de Cetoprofeno em Efluente por Wetlands Construídos integrados a Processos Eletroquímicos de Oxidação Avançada em pH próximo ao neutro
                  Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                  Tipo Dissertação
                  Data 15/01/2025
                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                  Orientador(es)
                  • Amilcar Machulek Junior
                  Coorientador(es)
                    Orientando(s)
                    • Isabel Maximo Côrrea de Alcantara
                    Banca
                    • Amilcar Machulek Junior
                    • Lucas de Melo da Silva
                    • Marc Arpad Boncz
                    • Osvaldo Chiavone Filho
                    • Rodrigo Pereira Cavalcante
                    Resumo Contaminantes emergentes são um amplo grupo de compostos que incluem diversas classes de substâncias orgânicas. De particular preocupação estão os produtos farmacêuticos, que não se biodegradam facilmente, podendo persistir no ecossistema e apresentar efeitos prejudiciais ao meio ambiente e à saúde humana. Os antiinflamatórios não esteroides são poluentes presentes em águas residuais, dentro dos quais o cetoprofeno (CET) assume uma posição importante, com amplo consumo ao redor do mundo. As principais fontes de contaminação são as Estações de Tratamento de Esgoto que, em sua maioria, apresentam baixa eficiência de remoção dessa classe de contaminantes. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência de remoção de cetoprofeno de efluentes reais de uma estação de tratamento de esgoto, com o uso combinado de um wetland construído de fluxo vertical e processos eletroquímicos de oxidação avançada (WC+PEOA). Foram comparados os processos oxidação anódica (OA-H2O2), eletro-Fenton (EF) e fotoeletro fenton (FEF). O dispositivo eletroquímico consistiu em um ânodo de platina e um cátodo de difusão de ar de carbono-PTFE. Um planejamento experimental do tipo delineamento composto central, com triplicata no ponto central, foi aplicado a EF e FEF para investigar os efeitos de três variáveis independentes: densidade de corrente, concentração de Fe3+ e proporção molar do complexo [Fe3+:Citrato]. Os resultados mostraram melhor desempenho com a utilização simultânea de irradiação UV e eletrólise com reagente de Fenton. A eficiência de degradação foi observada na ordem: fotoeletroFenton > eletro-Fenton > oxidação anódica. Os processos eletroquímicos estudados apresentaram bom desempenho na remoção do cetoprofeno (> 80%), com mineralização parcial (< 50%). O sistema integrado de wetland construído de fluxo vertical combinado com o processo fotoeletro Fenton alcançou 100% de degradação do cetoprofeno e 90,7% de mineralização. A toxicidade dos efluentes estudados foram avaliados por testes com os bioindicadores Artemia salina e Lactuca sativa. Os sistemas WC+EF e WC+FEF apresentaram redução da toxicidade para ambos bioindicadores. Os resultados destacam que as Soluções Baseadas na Natureza, juntamente com tecnologias avançadas, são métodos inovadores e eficazes para o tratamento de água residuais.
                    MAPEAMENTO DE RESERVATÓRIOS DE BARRAGENS COM INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL E SENSORIAMENTO REMOTO
                    Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                    Tipo Dissertação
                    Data 24/10/2024
                    Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                    Orientador(es)
                    • Jose Marcato Junior
                    Coorientador(es)
                      Orientando(s)
                      • Eloiza Marques
                      Banca
                      • Ana Paula Marques Ramos
                      • Jonathan de Andrade Silva
                      • Jose Marcato Junior
                      • Wesley Nunes Goncalves
                      Resumo A gestão de segurança de barragens é fundamental para a prevenção de desastres e a preservação
                      dos recursos hídricos. No estado de Mato Grosso do Sul, o Instituto de Meio Ambiente de Mato
                      Grosso do Sul (Imasul) desempenha um papel essencial na fiscalização dessas estruturas,
                      seguindo as diretrizes da Política Nacional de Segurança de Barragens (PNSB) e utilizando o
                      Sistema Nacional de Informações sobre Segurança de Barragens (SNISB) para o
                      monitoramento e a classificação das barragens. Este estudo avalia a atuação do Imasul no
                      contexto do SNISB e analisa a eficácia de modelos de segmentação de imagens, como o
                      Segformer e o DeepLabV3+, para o mapeamento de reservatórios de barragens. A pesquisa
                      compara os resultados dos dois modelos, destacando a superioridade do Segformer, que
                      apresentou melhores métricas de desempenho, como precisão, sensibilidade e acurácia. Os
                      achados revelam o potencial da inteligência artificial e do sensoriamento remoto no
                      monitoramento ambiental, proporcionando ferramentas mais precisas para a gestão e segurança
                      das barragens.
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