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TRABALHO Ações
Componentes principais do nexo água-energia-alimento
Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
Tipo Dissertação
Data 28/08/2019
Área ENGENHARIA SANITÁRIA
Orientador(es)
  • Fabio Verissimo Goncalves
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • Rafael Brandão Ferreira de Moraes
    Banca
    • Carlos Nobuyoshi Ide
    • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
    • Fabio Verissimo Goncalves
    • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
    Resumo A água, a energia e os alimentos são elementos essenciais para a sobrevivência da humanidade, redução da pobreza e desenvolvimento sustentável. Cada uma das três "esferas de recursos" do nexo água-energia-alimento afeta as outras de maneira significativa e ignorar os efeitos em uma pode ter impactos consideráveis em outra. A demanda por esses recursos aumentará substancialmente nas próximas décadas, em torno de 60, 50 e 40% para comida, energia e água, respectivamente, até 2050. Entre os principais motivos destacam-se o crescimento populacional e urbanização, desenvolvimento econômico, comércio internacional, diversificação das dietas e alterações climáticas. Este nexo representa uma abordagem conceitual que possibilita a observação e a análise das interações entre as atividades humanas e o meio ambiente. O objetivo deste estudo foi identificar os Componentes Principais que interferem e interagem no nexo água-energia-alimento, onde cada fator esteja em direta articulação com os demais. A área de estudo foram as cinco regiões geográficas brasileiras. O software utilizado foi o R e o método foi a Análise de Componentes Principais (ACP). Um terço das variáveis não foi considerado sensível para variância dos dados, ou seja, significativo em nenhuma componente principal. As duas primeiras componentes principais de cada região geográfica explicaram 84% da variância total dos dados, em média. As variáveis “número de unidades consumidoras de energia elétrica”, “esperança de vida ao nascer” e “P.I.B a preços correntes” apresentaram a maior correlação entre si e se destacaram, já que foram significativas nas primeiras componentes principais de três das cinco regiões geográficas em estudo.
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      Comparação em escala real de estações municipais de tratamento de esgoto: anaeróbio versus aeróbio
      Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
      Tipo Dissertação
      Data 19/07/2019
      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
      Orientador(es)
      • Kennedy Francis Roche
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • Péterson Benites Aristimunho
        Banca
        • Isabel Kaufmann de Almeida
        • Jhonatan Barbosa da Silva
        • Kennedy Francis Roche
        • Paula Loureiro Paulo
        Resumo Este trabalho avaliou o desempenho de duas estações municipais em escala real de tratamento de esgoto doméstico (416.000 e 36.000 habitantes), da mesma localidade, com processos biológicos anaeróbios e aeróbios, representados pelas tecnologias UASB e Lodos Ativados do tipo ICEAS (Sistema Cíclico Intermitente de Aeração Prolongada). Os resultados mostraram os seguintes ganhos de eficiência de remoção do Lodos Ativados ICEAS sobre o UASB: 17% (DBO), 33% (DQO), 77% (NT), 54% (PT) e 29,8% (E. coli). E destacamos a capacidade da variante ICEAS em alternar processos de nitrificação e desnitrificação, o que traz grande relevância ambiental pelo fato de alcançar alta taxa de remoção de nitrogênio, especialmente amônia, que é tóxica aos peixes.
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          Tratamento físico-quimico de efluentes do processo de reciclagem de plástico
          Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
          Tipo Dissertação
          Data 18/06/2019
          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
          Orientador(es)
          • Maria Lucia Ribeiro
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • Robson Campos dos Anjos
            Banca
            • Aline Garcia
            • Carlos Nobuyoshi Ide
            • Maria Lucia Ribeiro
            • Willian Ribeiro Ide
            Resumo A preservação do meio ambiente e a sustentabilidade vêm se tornando cada vez mais importantes à medida que os recursos naturais se tornam escassos, aumentando o anseio da sociedade em realizar ações que tornem a atividade humana mais harmônica e sustentável com o meio ambiente. Dentre estas ações, a reciclagem é de fundamental importância, possibilitando a reutilização do recurso natural em um novo processo produtivo. O plástico é um material que permite, dentro de um processo complexo, a reciclagem e reutilização para fabricação de novos materiais. Uma das etapas deste processo de reciclagem é a lavagem do plástico que gera um efluente de alta turbidez, cor e matéria orgânica, que para que se possa atingir os parâmetros de lançamento ou reuso é necessário realizar tratamento físico-químico, geralmente de floculação/coagulação seguido de decantação, removendo os sólidos suspensos, turbidez, cor e matéria orgânica. Utilizamos neste trabalho o método de floculação/coagulação e decantação através de teste de jarros em escala de bancada, com o objetivo de avaliar a eficiência da remoção de turbidez, cor e DBO5,20 em um efluente de usina de reciclagem de plástico, utilizando como coagulante o sulfato de alumínio. Os resultados indicaram que a eficiência do tratamento está relacionada com a concentração de coagulante e o gradiente de velocidade da mistura rápida, que para o efluente estudado foram de 2200 mg.L-1 e 30 rpm, respectivamente.
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              ANÁLISE DA DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E TEMPORAL DAS CHUVAS NO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL
              Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
              Tipo Dissertação
              Data 17/05/2019
              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
              Orientador(es)
              • Widinei Alves Fernandes
              Coorientador(es)
                Orientando(s)
                • Jane Rose Leite Larréa Seabra
                Banca
                • Clovis Lasta Fritzen
                • Thiago Rangel Rodrigues
                • Vinicius Buscioli Capistrano
                • Widinei Alves Fernandes
                Resumo No estado de Mato Grosso do Sul, as chuvas acumuladas anualmente são obtidas através de estações terrestres presentes em diversas localidades, não havendo distinção entre as chuvas convectivas e as estratiformes. Através de dados obtidos pelo sensor PR (Precipitation Radar) abordo do satélite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), é possível caracterizar as chuvas que atingem o estado, uma vez que sua órbita cobre a parte tropical do planeta. Este satélite possuía sensores que monitoravam a evolução temporal de formação das nuvens e dos sistemas de precipitação, além de apresentar uma estrutura tridimensional das chuvas. De posse dos dados deste satélite, é possível conhecer a distribuição espacial, visando identificar as regiões com as maiores e menores intensidades de chuva, possibilitando identificar variações na distribuição ao longo do tempo e suas causas. Em função da distribuição observada ao longo de 17 anos de dados, notou-se que as chuvas que atingem o nordeste do estado sofrem influência da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), sendo um dos principais sistemas meteorológicos do verão do Brasil. A atuação das ZCAS não é igual de um ano para o outro e não ocorre sempre sobre as mesmas regiões. Notou-se também que a região sul é afetada predominantemente pelas frentes frias e que as principais chuvas ocorrem na primavera e no verão.
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                  Fauna aquática subterrânea em aquífero livre em área fertirrigada com efluente de suinocultura
                  Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                  Tipo Dissertação
                  Data 06/03/2019
                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                  Orientador(es)
                  • Sandra Garcia Gabas
                  Coorientador(es)
                    Orientando(s)
                    • Thaynara Dávalo Centurião
                    Banca
                    • Giancarlo Lastoria
                    • Isabel Kaufmann de Almeida
                    • Kennedy Francis Roche
                    • Livia Medeiros Cordeiro
                    • Sandra Garcia Gabas
                    Resumo Dada a grande importância do aquífero Cenozoico, tanto em termos de volume explotado, como em relação à qualidade de sua água, apresenta-se o primeiro registro de fauna em aquífero de porosidade primária do Brasil. Aqui, verificou-se a ocorrência da fauna aquática subterrânea e a sua correlação com parâmetros abióticos de aquífero livre em área agrícola com e sem fertirrigação. Em duas campanhas amostrais, a água subterrânea foi coletada em seis poços rasos por meio de bailer, e filtrada em rede de plâncton (68 μm) para a amostragem da fauna. A química da água, propriedades físicas e análises da composição da fauna foram realizadas para cada poço. Os resultados físico-químicos indicam que um poço de monitoramento está salinizado. As comunidades estiveram presentes nos poços, provavelmente, devido às combinações de condições alimentares e qualidade da água local. A colonização de espécies endêmicas pode ter sido limitada pelo aparecimento de organismos externos. Foram registrados 12 táxons de invertebrados sendo Acari e Copepoda os de maior incidência. O conhecimento faunístico obtido complementa os indicadores físicos e químicos na avaliação da qualidade da água subterrânea.
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                      Avaliação de remoção de nutrientes e metais pesados de esgoto doméstico por microalgas
                      Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                      Tipo Dissertação
                      Data 28/02/2019
                      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                      Orientador(es)
                      • Marc Arpad Boncz
                      Coorientador(es)
                        Orientando(s)
                        • Sarah Lacerda Farias
                        Banca
                        • Edinéia Lazarotto Formagini
                        • Gabriel Bastos Braga
                        • Kennedy Francis Roche
                        • Marc Arpad Boncz
                        Resumo Sistemas combinados de algas - bactérias tem se tornado uma alternativa eficiente e promissora no tratamento de efluentes. O objetivo do trabalho consistiu em avaliar a eficiência de remoção de metais pesados e macronutrientes, em reatores HRAP, investigando também a influência dos tipos de meios de cultivo e adição de CO2 no desempenho do tratamento. Os resultados do teste em batelada cujas informações foram utilizadas para subsequente aplicação em reatores contínuos, comprovaram que o consórcio de microalgas e bactérias foi mais eficiente que por só microalgas ou só bactérias e que a adição de CO2, potencializou a remoção de nutrientes como consequência do crescimento da biomassa. Nos reatores contínuos, se destacou a condição com TDH mais elevado e adição de ar atmosférico, com remoções de 90 ± 1% de NT e 87 ± 7% de P e para metais as remoções mais expressivas foram para Mn, Al e Mg com 88; 89 e 84%, respectivamente.
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                          Estratégias para o monitoramento da qualidade de água em bacias hidrográficas sob a influência da extração de minério de ferro e manganês
                          Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                          Tipo Dissertação
                          Data 28/02/2019
                          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                          Orientador(es)
                          • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                          Coorientador(es)
                            Orientando(s)
                            • Rodrigo José da Costa Vicente
                            Banca
                            • Jhonatan Barbosa da Silva
                            • Jose Marcato Junior
                            • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                            • Teodorico Alves Sobrinho
                            Resumo O monitoramento da qualidade das águas é uma importante ferramenta para manutenção do equilíbrio entre desenvolvimento econômico e da preservação ambiental. No entanto, por vezes encorem em uma numerosa série de variáveis físico-químicas que nem sempre são capazes de representar com eficiência as características do corpo hídrico. O objetivo deste trabalho foi a aplicação da Principal Component Analysis (PCA) na avaliação de variáveis usadas no monitoramento da qualidade de águas superficiais para uma bacia hidrográfica onde é realizada mineração de Ferro e Manganês. Além disso, realizamos a caracterização ambiental da bacia e propomos o uso de curvas Total Maximum Daily Loads (TMDL) para serem usadas no monitoramento quali-quantitavo. A bacia em estudos encontra-se na região do maciço Urucum no Pantanal Sul Mato-grossense. Para a obtenção das caracterizações ambientais da bacia utilizou-se o software open source QGIS, aliado a equações clássicas da hidrologia. Para a aplicação da PCA utilizou-se um banco de dados de monitoramento da qualidade das águas amostrado no exurtório da bacia entre os anos de 2012 e 2017, processados no software R statistical. A partir do uso da PCA verificamos a redução de 15 (quinze) para 8 (oito) no número de variáveis monitoradas na bacia estudada. As variáveis retidas foram Temperatura ambiente (°C), Manganês total (mg/l Mn), Condutividade Elétrica (μSm/cm²), Potássio (mg/l K), Nitrito (mg/l No2), Nitrato (mg/l NO3) e Sólidos Dissolvidos (mg/l). A maior parte das variáveis retidas referem-se a elementos minerais da geoquímica local, podendo caracterizar arraste por erosão hídrica. Através da caracterização ambiental da bacia, pode-se identificar que 33% de sua área compõem-se por solo exposto, fator que pode representar o principal contribuinte para a variação destes elementos na qualidade das águas monitoradas. O uso da PCA aliada a análise de agrupamento cluster proporcionou a redução de 6 (seis) pontos de amostragem para 2 (dois) grupos distintos, representando áreas a montante e jusante dentro da bacia hidrográfica. O uso de curvas de permanência em uma abordagem quali-quantitativas (TMDL) obtidas do produto entre as curvas de vazão do corpo hídrico e os limites máximos permitidos expressos na CONAMA 357/2005 (BRASIL, 2005), possibilitou a verificação das cargas máximas de aporte diário de cada elemento para o corpo hídrico, sem comprometer a sua qualidade de acordo com a classe de uso. Possibilitou ainda insumos para a avaliação de fontes poluição pontuais e difusas.
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                              Influência de hidrelétricas na tendência espaço temporal da precipitação na região centro-oeste do Brasil
                              Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                              Tipo Dissertação
                              Data 28/02/2019
                              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                              Orientador(es)
                              • Isabel Kaufmann de Almeida
                              Coorientador(es)
                                Orientando(s)
                                • Izabel Rodrigues Leite
                                Banca
                                • Claudia Goncalves Vianna Bacchi
                                • Giancarlo Lastoria
                                • Isabel Kaufmann de Almeida
                                • Robert Schiaveto de Souza
                                Resumo A chuva é considerada o elemento determinante para ocorrência de inundações, erosão e estiagem. Tais eventos afetam o ambiente e, consequentemente, a sociedade. Assim, para a previsão de respostas hidrológicas e neutralização de possíveis danos, faz-se necessário o entendimento da variabilidade espacial e temporal da precipitação. A alteração do ciclo hidrológico por atividades antropogênicas, especialmente grandes barragens, gera interesse cientifico com foco hidrológico, ecológico e geomorfológico. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das lâminas d’água decorrentes da implantação de hidrelétricas no Centro-Oeste brasileiro. Tal estudo se justifica, pois, embora tenha ocorrido um aumento nos problemas relacionados a eventos extremos de precipitação nas últimas décadas no Brasil, poucos estudos foram conduzidos investigando as tendências de chuvas neste país. Para a realização da análise de tendência temporal, antes e após a formação desses lagos, foi utilizado o teste não paramétrico de Mann-Kendall. Para a análise espacial foi utilizada a Krigagem Ordinária. O estudo mostra que existe tendência significativa na precipitação tanto no período seco quanto no chuvoso do ano. Comparando o período chuvoso com o seco, o período chuvoso é mais sensível à implantação de barragens tanto na análise temporal, quanto na espacial.
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                                  Impacts of land cover and land use changes and climate changes on soil erosion in tropical basin
                                  Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                  Tipo Dissertação
                                  Data 27/02/2019
                                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                  Orientador(es)
                                  • Teodorico Alves Sobrinho
                                  Coorientador(es)
                                    Orientando(s)
                                    • Pedro Alberto Pereira Zamboni
                                    Banca
                                    • Jamil Alexandre Ayach Anache
                                    • Karina Mendes Pineiro Garcia
                                    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                    • Teodorico Alves Sobrinho
                                    Resumo A recente expansão urbana expõe as cidades a alguns problemas graves. A erosão do solo leva a problemas graves que têm impactos no campo econômico e social. Este problema foi intensificado pelos efeitos das mudanças climáticas, que já aumentaram o escoamento e a mudança dos regimes de precipitação. Enfrentar essa mudança é crucial para o desenvolvimento de cidades melhores e mais resilientes, especialmente nos países em desenvolvimento. Assim, neste estudo avaliamos os efeitos das mudanças no uso do solo e das mudanças climáticas na erosão do solo na bacia hidrográfica tropical. Primeiro, criamos um modelo de cobertura e uso da terra no DINAMICA EGO para avaliar cenários futuros de uso da terra para a área de estudo. Para avaliar os cenários de mudança climática, usamos Fatores-R calculados com dados de precipitação observados e dados dos modelos HadGEM-2S e MIROC5 para dois cenários de RCP, RCP 4.5 e RCP 8.5. Para determinar a perda de solo, utilizamos a Equação Universal de Perda de Solo Revisada (RUSLE). Áreas urbanas compreendiam 45% da área da bacia em 2005 e tendem a aumentar até 75% em 2050. Por outro lado, áreas verdes diminuir de 53% em 2005 para 24% em 2050. Em erosividade da chuva calculado com dados HadGEM-2S, observamos decréscimo em todos os cenários, entre -6% e -13% e com os dados do MIROC5 uma variação de -6% a + 4%. Observou-se em todos os casos, um aumento na perda média de solo para o ano de 2050 e em relação a 2005, 21% e 16% para MIROC5 RCP 4.5 e MIROC5 RCP 8,5 cenários, respectivamente, e de 9% e 6% para HadGEM-2S RCP 4.5 e Cenários do HadGEM-2S RCP 8.5, respectivamente. Nossos resultados indicam um aumento na degradação do solo e contribuem para a compreensão de cenários futuros de erosão do solo. Nossa descoberta pode ajudar as políticas no processo de tomada de decisão a estabelecer melhores políticas para o planejamento urbano.
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                                      Desempenho de um sistema de wetland construído modificado no tratamento de águam cinza clara
                                      Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                      Tipo Dissertação
                                      Data 27/02/2019
                                      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                      Orientador(es)
                                      • Paula Loureiro Paulo
                                      Coorientador(es)
                                      • Jhonatan Barbosa da Silva
                                      Orientando(s)
                                      • Naiara Gomes de Menezes
                                      Banca
                                      • DANIEL HARANAKA FUNAI
                                      • Gabriel Bastos Braga
                                      • Keila Roberta Ferreira de Oliveira
                                      • Paula Loureiro Paulo
                                      Resumo A demanda de água potável e segura aumenta exponencialmente, todavia a maior demanda leva o uso inadequado deste bem diminuindo qualidade das reservas disponíveis. Tecnologias dentro do contexto do saneamento focado em recursos buscam mudar esse cenário, através do reaproveitamento de nutrientes e da água contidos no esgoto. O sistema avaliado neste trabalho para tratamento de água cinza clara (ACC) é formado por uma câmara de evapotranspiração (CEvaT), seguida de um wetland de fluxo horizontal subsuperficial (CW-FHSS), que apresenta uma câmara de digestão (CDig), disposta dentro da CEvaT. O objetivo principal deste trabalho foi monitorar o sistema EvaTAC para tratamento de água cinza clara, e avaliar o desempenho do sistema utilizando perfis de monitoramento de acordo com diferentes fluxos de entrada. O sistema, foi monitorado em uma primeira fase por 392 dias e posteriormente durante sete dias consecutivos, simulando uma semana de rotina típica de uma residência. A ACC bruta apresentou alta carga orgânica (DQO) e turbidez, entre 291 e 391 mg/L e 89 e 165 UNT. Os resultados mostraram que o sistema se apresentou eficaz na remoção de matéria orgânica, variando entre 64 a 85% para DQO de 83 a 88% para turbidez. A CEvaT, unidade que tem o papel de substituir o pré-tratamento no wetland construído apresentou capacidade de equalizar e amortecer cargas, o sistema a longo prazo obteve eficiência global de remoção 64% de matéria orgânica. O protótipo apresentou ainda remoção de NT de até 97% nas águas dos banhos na rotina simulada.
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                                        Relação vazão-volume em diferentes biomas
                                        Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                        Tipo Dissertação
                                        Data 26/02/2019
                                        Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                        Orientador(es)
                                        • Isabel Kaufmann de Almeida
                                        Coorientador(es)
                                          Orientando(s)
                                          • LÍNIKA VICENTE FERREIRA DE ALMEIDA
                                          Banca
                                          • Albert Schiaveto de Souza
                                          • Antonio Conceicao Paranhos Filho
                                          • Isabel Kaufmann de Almeida
                                          • Sandra Garcia Gabas
                                          Resumo O presente estudo objetivou encontrar os fatores intervenientes que controlam a relação entre volumes e vazão em um contexto regional. Para tanto, foram realizados estudos de caso em bacias hidrográficas localizadas em diferentes biomas da região centro-sul do Brasil. Os valores vazão e volume escoado, obtidos na seção exutória, foram relacionados com as características fisiográficas da bacia hidrográfica delimitada. Foram delimitadas 13 bacias e selecionadas 38 variáveis de cada bacia. Utilizando como ferramenta sistema de informação geográfica (SIG) foram obtidas as características fisiográficas e para separação do escoamento superficial fez-se uso do filtro digital recursivo. Os dados foram analisados através de análise estatística multivariada, que permite interpretar a estrutura de um conjunto de dados a partir das respectivas matrizes de correlação. Concluiu-se que vazão máxima e o volume escoado estão fortemente correlacionados com as características físicas das bacias e tipos de usos do solo antrópicos em ambos biomas e que a presença de matas e florestas reduzem a vazão e o volume escoado.
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                                            Avaliação de modelos rigorosos e generalizados na correção geométrica de imagens CBERS-4/PAN como suporte para aplicações ambientais
                                            Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                            Tipo Dissertação
                                            Data 25/02/2019
                                            Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                            Orientador(es)
                                            • Jose Marcato Junior
                                            Coorientador(es)
                                              Orientando(s)
                                              • Thales Shoiti Akiyama
                                              Banca
                                              • Ana Paula Marques Ramos
                                              • Jose Marcato Junior
                                              • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                              • Roberto Macedo Gamarra
                                              Resumo A utilização do Sensoriamento Remoto para monitoramento da superfície terrestre é cada vez mais abundante, tornando-se ferramenta indispensável para aplicações no contexto de observação da Terra. Os satélites de observação terrestre possuem sensores embarcados que fornecem as imagens orbitais, as quais apresentam diferentes níveis de detalhamento e de acurácia posicional. O Brasil possui uma parceria com a China no setor técnico-científico espacial, proporcionando o programa CBERS (China–Brazil Earth Resources Satellite Program). Dentre os satélites já produzidos pelo programa, o CBERS-4 possui em sua constituição quatro câmaras, e uma delas é o sensor PAN (Panchromatic and Multispectral Camera), coletando imagens pancromáticas com elemento de resolução espacial (GSD – Ground Sample Distance) igual a 5 m. Por ser considerado um satélite recente (lançado em 07 de dezembro de 2014), pesquisas relacionadas a sua confiabilidade posicional e correção geométrica de suas imagens ainda são escassas. Além disso, estudos preliminares mostraram que as imagens do sensor PAN apresentaram deslocamento posicional significativos (em torno de 614 m). Com base nessa problemática, pretende-se analisar a acurácia posicional dessas imagens e aplicar procedimentos de correção geométrica utilizando modelos rigorosos (baseados em pontos e retas) e generalizados. Experimentos foram realizados com 3 imagens de Mato Grosso do Sul. Como referência, foram usadas os limites georreferenciados de propriedades rurais cadastradas no INCRA (Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária). Como resultados, gerou-se imagens com alta acurácia posicional (1 a 3 GSD - melhores do que as disponibilizadas pelo INPE) utilizando os modelos rigorosos e generalizados. Além disso, o trabalho não necessitou de levantamento de campo e a maioria dos materiais utilizados são gratuitos, assim sendo considerado um trabalho que não necessita de altos custos. As imagens geradas poderão ser usadas em diversas aplicações, incluindo o monitoramento de recursos naturais de Mato Grosso do Sul.
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                                                DESEMPENHO QUALITATIVO E QUANTITATIVO DE UM SISTEMA DE CAPACITAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS
                                                Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                Tipo Dissertação
                                                Data 18/02/2019
                                                Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                                Orientador(es)
                                                • Marc Arpad Boncz
                                                Coorientador(es)
                                                  Orientando(s)
                                                  • Milena de Brito Espinosa
                                                  Banca
                                                  • Hugo Henrique de Simone Souza
                                                  • Marc Arpad Boncz
                                                  • Paula Loureiro Paulo
                                                  • Sidiclei Formagini
                                                  Resumo
                                                  “Assessing water security in São Paulo metropolitan region through different climate scenarios”
                                                  Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                  Tipo Dissertação
                                                  Data 08/02/2019
                                                  Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                                  Orientador(es)
                                                  • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                  Coorientador(es)
                                                    Orientando(s)
                                                    • Gabriela Chiquito Gesualdo
                                                    Banca
                                                    • Jose Marcato Junior
                                                    • Murilo Cesar Lucas
                                                    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                    • Teodorico Alves Sobrinho
                                                    Resumo O equilíbrio sustentável entre a disponibilidade e demanda por água é um dos maiores desafios socioambientais do século XXI. Esse equilíbrio é dificultado por causa das mudanças climáticas, que afetam a resposta hidrológica do meio ambiente de diversas maneiras, por exemplo, intensificando o escoamento superficial, reduzindo a quantidade de neve, mudando os regimes de precipitação. Compreender essas respostas hidrológicas é crucial para identificar a futura disponibilidade hídrica e desenvolver planos de gerenciamento sustentáveis. Assim, este estudo aborda a influência das mudanças climáticas sob a segurança da hídrica na bacia do Rio Jaguari, sudeste do Brasil. A bacia do Jaguari é uma das principais fontes de água para 9 milhões de pessoas na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Calibramos e validamos um modelo conceitual HYMOD usando dados observados diários de precipitação, evapotranspiração potencial e vazão durante o período de 1991 a 2008. Para avaliar os cenários de mudança climática, usamos dados de um conjunto de 17 Modelos de Circulação Geral (GCMs), forçados para dois Representative Concentration Pathways (RCP): RCP 4.5 e RCP 8.5. Esses dados foram integrados no HYMOD para projetar cenários (até 2095) de vazão. Avaliamos a segurança hídrica por meio de indicadores de escassez e de vulnerabilidade hídrica e adotando a probabilidade de consumo de água. Encontramos valores considerados ótimos do Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE) e Coeficiente de Determinação (R2) maiores que 0,80 para o período de calibração e validação. De acordo com os cenários projetados, nossos resultados mostram que a vazão tem uma maior variabilidade interanual. Um aumento significativo de janeiro a março, e uma estação seca prolongada, que antes era de junho a setembro e agora está prevista para estender-se até novembro. Isso refletiu em uma redução de vazão de mais de 50% para outubro e de 35% para setembro e novembro. Além disso, os Índices de Segurança da hídrica indicam outubro e novembro como os meses mais vulneráveis. Nossos resultados indicam um aumento do risco de inundações e secas, e a expansão do período crítico da bacia sob os cenários projetados. Expomos a fragilidade da bacia estudada apresentando uma informação técnico-científica com foco na orientação de planos e estratégias para lidar com situações de escassez hídrica.
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                                                      EFFECTS OF INTEGRATED AGRICULTURAL SYSTEMS ON SOIL EROSION AND WATER INFILTRATION
                                                      Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                      Tipo Dissertação
                                                      Data 07/02/2019
                                                      Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                                      Orientador(es)
                                                      • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                      Coorientador(es)
                                                        Orientando(s)
                                                        • Jullian Souza Sone
                                                        Banca
                                                        • Denise Baptaglin Montagner
                                                        • Jose Marcato Junior
                                                        • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                        • Teodorico Alves Sobrinho
                                                        Resumo A erosão hídrica gera gasto de bilhões de dólares por ano no Brasil, além dos impactos sociais e ambientais. Uma das estratégias para minimizar a erosão do solo, fomentar o desenvolvimento econômico e melhorar a segurança alimentar é a adoção de técnicas para a integração de sistemas agrícolas com o objetivo de maximizar a produção de alimentos em menores proporções de área. Entretanto, estudos sobre sistemas integrados lavoura-pecuária-floresta em campos experimentais estabelecidos há um longo período são escassos quanto ao efeito desses sistemas na erosão e infiltração de água no solo. Como os sistemas agrícolas integrados estão se popularizando, especialmente no Cerrado brasileiro, é fundamental entender seus impactos nos processos erosivos. Além disso, dados observados são fundamentais para desenvolver e avaliar os sistemas de gestão agrícola e territorial para o desenvolvimento sustentável, a falta dessa informação impede o avanço das tecnologias que apóiam os tomadores de decisão da agricultura. Aqui, avaliamos a influência de sistemas integrados de lavoura, pecuária e silvicultura na erosão do solo, a fim de mitigar a degradação das terras aráveis, melhorando a segurança alimentar. A área experimental para testes de campo, com o simulador de chuvas portátil, constituiu em diferentes sistemas de cultivo e de manejo do solo, a saber: pastoreio convencional sob taxa de lotação variável (pastagem de Brachiaria decumbens), pastoreio rotacionado sob lotação e adubação variáveis (pastagem de Panicum maximum cv. Mombaça), cultivo contínuo sob plantio direto e subsolagem, integração lavoura e pecuária (alternado Panicum maximum cv. Massai e cultivo de soja) e agrosilvipastoril (alternando Panicum maximum cv. Massai e cultivo de soja, ambos associados à produção de Eucalyptus urograndis). Em cada sistemas de cultivo e de manejo do solo os testes com o simulador de chuvas foi reralizado no solo coberto com a vegetação existente na superfície e sem a vegetação. Os melhores sistemas de manejo, que proporcionam menores perdas de solo e água, foram o agrossilvipastoril durante a fase de 4 anos de lavoura e o pastejo rotacionado com adubação de 300 Kg N ha-1. Nossos resultados sugerem que, com o manejo de solo e de cultivo adequados, é possível aumentar a produção agrícola reduzindo as perdas de solo e água, contribuindo para o fotalecimento da segurança alimentar diante dos cenários esperados de demanda alimentar.
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                                                          Avaliação da acurácia dos dados de precipitação do satélite GPM
                                                          Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                          Tipo Dissertação
                                                          Data 11/12/2018
                                                          Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                                          Orientador(es)
                                                          • Jose Marcato Junior
                                                          Coorientador(es)
                                                            Orientando(s)
                                                            • Fernanda Sandim de Andrade
                                                            Banca
                                                            • Ana Paula Marques Ramos
                                                            • Jose Marcato Junior
                                                            • Roberto Macedo Gamarra
                                                            • Vanessa Jordão Marcato Fernandes
                                                            Resumo Quantificar a precipitação auxilia em diversas aplicações hidrológicas, porém, em determinadas áreas extensas e complexas, a medição através de pluviômetros torna-se impraticável. A partir disso, satélites que estimam a precipitação possibilitam fornecer dados em regiões que possuem informações pluviométricas insuficientes ou inexistentes. Desenvolvido em conjunto pela NASA (National Aeronautics And Space Administration) e JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), o satélite GPM (Global Precipitation Measurement) fornece desde meados de 2014 dados estimados de precipitação com uma resolução temporal diária. Visto isso, este estudo teve como objetivo avaliar a acurácia desses dados tendo como base a área urbana de Campo Grande/Mato Grosso do Sul, na qual possui uma densidade de 0,14 (pluviômetro/km²). Foram avaliados os produtos das versões V04 e V05, onde ambas possuem diferentes calibrações (Early, Late e Final). Para essa avaliação foram utilizadas quatro estatísticas, sendo elas o viés, a raiz do erro quadrado médio, coeficiente de correlação e média do erro absoluto, na qual possibilitou determinar que em todas as versões o GPM apresentou valores subestimados quando comparados com dados obtidos através de estações pluviométricas. Entretanto, a versão atualizada V05 apresentou discrepâncias inferiores quando comparada à versão V04. Referente às calibrações, dentre as três analisadas, a Final se apresentou mais próxima dos reais, enquanto que a Late que se mostrou com a menor acurácia. Quanto aos erros apresentados pelo satélite, existe uma redução constante ao decorrer dos anos.
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                                                              Vegetation evolution through vegetation-flow interactions: numerical and experimental approaches
                                                              Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                              Tipo Dissertação
                                                              Data 07/12/2018
                                                              Área ENGENHARIA SANITÁRIA
                                                              Orientador(es)
                                                              • Johannes Gerson Janzen
                                                              Coorientador(es)
                                                              • Fabio Verissimo Goncalves
                                                              Orientando(s)
                                                              • Taís Natsumi Yamasaki
                                                              Banca
                                                              • Andres Batista Cheung
                                                              • Fabio Verissimo Goncalves
                                                              • Leticia Couto Garcia Ribeiro
                                                              • Manoel Lucas Machado Xavier
                                                              • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                              Resumo O objetivo deste trabalho é apresentar, através da técnica Computational Fluid Dynamics (CFD), dois métodos utilizados na representação conceitual e física da vegetação em meio aquático: meio poroso e elementos geométricos simplificados. Três estudos de caso, que incluem um wetland flutuante e manchas de vegetação, exemplificam a aplicação dos métodos, mostrando suas vantagens e desvantagens. Na etapa da geometria e da malha, a representação da vegetação como meio poroso é mais simples, prática e rápida do que a representação da vegetação como elementos geométricos simplificados. Porém, na parte da modelagem das equações, o método do meio poroso não consegue capturar os processos de mistura no interior da vegetação, enquanto o método dos elementos geométricos simplificados consegue capturar tais processos.
                                                              Abstract
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                                                                Pós-tratamento de reator anaeróbio em lagoa de polimento com chicanas
                                                                Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                                Tipo Dissertação
                                                                Data 27/07/2018
                                                                Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                                Orientador(es)
                                                                • Carlos Nobuyoshi Ide
                                                                Coorientador(es)
                                                                • Jhonatan Barbosa da Silva
                                                                Orientando(s)
                                                                • Rafaela Dias Silva
                                                                Banca
                                                                • Carlos Nobuyoshi Ide
                                                                • Jonas de Sousa Correa
                                                                • Maria Lucia Ribeiro
                                                                • Mayara Leite Serejo
                                                                • William Marcos da Silva
                                                                Resumo SILVA, R. D. (2018). Pós-tratamento de reator anaeróbio em lagoa de polimento com chicanas. Campo Grande, 2018. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Brasil.
                                                                As lagoas de polimento são sistemas de tratamento de esgotos influenciados pelas condições climáticas e operacionais. Em regiões de clima quente essas lagoas se mostram mais eficientes, no entanto, estudos ainda são necessários para otimizar sua capacidade de tratamento. O trabalho desenvolvido aqui, avalia o desempenho de uma lagoa de polimento rasa (0,40 m de profundidade) com chicanas tratando esgoto doméstico de reator UASB em três diferentes tempos de detenção hidráulico (10, 5 e 3 dias). A lagoa, desenvolvida em escala piloto, obteve no geral resultados satisfatórios de eficiência de remoção, sobretudo, nos tempos de detenção de 10 e 5 dias. Durante o tempo de 10 dias a remoção de E. coli no efluente da lagoa foi de 99,99% (3,12 10² NMP 100 mL-1), contra 99,95% (2,61 10³ NMP 100 mL-1) para o tempo de 5 dias e de 99,39% (2,40 104 NMP 100 mL-1) para o tempo de 3 dias. O sistema apresentou boas remoções de nitrogênio total nos tempos 5 e 3 dias, fornecendo um efluente final com baixas concentrações de nitrogênio amoniacal: 9,80 e 12,23 mg L-1 N (5 e 3 dias, respectivamente). Já para o tempo detenção de 10 dias, apresentou concentração média alta de nitrogênio amoniacal no efluente: 23,72 mg L-1 N. As eficiências médias de remoção de DBO5,20 total foram boas durante os três tempos de detenção, sendo de 60,72%, 76,69% e 65,99% para 10, 5 e 3 dias, respectivamente. No entanto, a lagoa não foi eficiente quanto à remoção de fósforo nem apresentou diferenças significativas entre os três tempos de detenção para esse parâmetro, apresentando eficiência média de remoção de fosfato (PO4-3) durante o experimento de apenas 25,63%. Os resultados obtidos no trabalho sugerem que a lagoa de polimento estudada operando com tempos de detenção entre 5 e 10 dias fornece melhores eficiências de remoção, associadas provavelmente à atividade fotossintética desenvolvida nesse período. Porém, a grande produção de algas mostrou-se também um problema nesses sistemas de tratamento por aumentarem a concentração de fósforo, sólidos em suspensão e carga orgânica no efluente. Todas as eficiências de remoção encontradas em cada tempo de detenção hidráulico foram comparadas a nível de significância de p<0,05.
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                                                                  Análise quali-quantitativa do transporte de sedimentos de fundo em rios arenosos
                                                                  Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                                  Tipo Dissertação
                                                                  Data 27/07/2018
                                                                  Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                                  Orientador(es)
                                                                  • Fabio Verissimo Goncalves
                                                                  Coorientador(es)
                                                                    Orientando(s)
                                                                    • Rodrigo Bahia Pereira
                                                                    Banca
                                                                    • Fabio Verissimo Goncalves
                                                                    • Jhonatan Barbosa da Silva
                                                                    • Johannes Gerson Janzen
                                                                    • Manoel Lucas Machado Xavier
                                                                    • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                                    Resumo O excesso de sedimentos é um dos principais agentes de poluição da água, afeta o ecossistema aquático e causa problemas de assoreamento em reservatórios e rios. Os sedimentos de fundo são grosseiros e de fácil deposição, sendo responsável pelas alterações morfológicas dos rios. Portanto, é importante estimar a quantidade de sedimentos de fundo transportados para estabelecer estratégias de mitigação e recuperação das áreas afetadas. Existem várias metodologias para estimar o transporte de fundo: equações, modelagem numérica, amostragem física e método indireto como o deslocamento de dunas. A maioria dos estudos mede o transporte de fundo usando o equipamento Helley-Smith, geralmente tomado como valor de referência para outros métodos. No entanto, Helley-Smith provoca mudanças no campo de velocidades da água, e causam superestimavas quando utilizados em rios arenosos. Essas superestimavas ainda não foram descritas ou quantificadas em detalhes. Este artigo tenta resolver essa lacuna observando o amostrador Helley-Smith no momento da amostragem. Para isso, utilizamos uma filmagem e processamos pela técnica de Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV) para avaliar qualitativamente as alterações que o amostrador intrusivo causa no deslocamento de sedimentos de fundo em um rio com leito arenoso. Quando o amostrador foi apropriadamente alocado no fundo, os mapas de velocidade do transporte de partículas de fundo, resultantes do processamento PIV, identificaram a aceleração das partículas de fundo à medida que se aproximavam da boca do amostrador. Também notamos áreas de convergência e vorticidade dos sedimentos em direção à boca do amostrador, o que pode superestimar a amostragem. Quando a boca do amostrador não foi corretamente alocada ao fundo, devido à morfologia do fundo, encontramos regiões de divergência no deslocamento dos sedimentos criando resultados irreais para a análise do transporte de carga do leito. Além disso, a presença de matéria orgânica pode ser subestimada por obstruir a entrada de sedimentos, o que dificulta a análise da qualidade das coleções, pois não é possível garantir correto posicionamento do equipamento do canal. Assim, recomendamos medidas de complementação de Helley-Smith com métodos substitutos, por exemplo, usando ADCPs ou métodos ópticos, como o descrito aqui.
                                                                    Download
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                                                                      Curso Mestrado em Tecnologias Ambientais
                                                                      Tipo Dissertação
                                                                      Data 25/07/2018
                                                                      Área RECURSOS HÍDRICOS
                                                                      Orientador(es)
                                                                      • Johannes Gerson Janzen
                                                                      Coorientador(es)
                                                                        Orientando(s)
                                                                        • Murilo Matsumoto Ramos
                                                                        Banca
                                                                        • Fabio Verissimo Goncalves
                                                                        • Johannes Gerson Janzen
                                                                        • Manoel Lucas Machado Xavier
                                                                        • Paulo Tarso Sanches de Oliveira
                                                                        Resumo
                                                                        Página 4 de 15 (20 de 296 registros).