Teses - Ciências Ambientais - Sorocaba

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  • ItemTese de doutorado
    Análise da evapotranspiração, índices biofísicos e o uso da terra em uma bacia hidrográfica
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-07-04) Castro, Amazonino Lemos de ; Lourenço, Roberto Wagner ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A gestão de bacias hidrográficas pode ser realizada de diversas formas, especialmente considerando os avanços tecnológicos e científicos atuais. A análise das variáveis ambientais que impactam diretamente o funcionamento e equilíbrio dos ecossistemas proporciona o entendimento da dinâmica ambiental, em particular as relacionadas à variabilidade climática do ambiente regional e local. Entre essas variáveis, destaca-se a evapotranspiração real (ETa), que representa uma das formas de recarga hídrica da atmosfera. Além disso, os índices biofísicos (NDVI, NDWI, SAVI e IAF), que estão relacionados aos processos fenológicos da vegetação e ao uso da terra, cumprem um papel fundamental no equilíbrio dos ecossistemas. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi analisar a relação entre os índices biofísicos, o uso e a ocupação da terra com a ETa na Bacia Hidrográfica do rio Sorocabuçu. Para o mapeamento do uso da terra e a obtenção dos índices biofísicos, foram utilizadas imagens de satélite do Sentinel-2B, Sentinel-1A e dados meteorológicos do ERA5-Land. Os dados provenientes dos sensores Radar de Abertura Sintética (Synthetic Aperture Radar - SAR) não são afetados pela presença de fatores atmosféricos como nuvens, por exemplo, o que permite a aquisição de informações de forma contínua. Dessa forma, utilizou-se os dados do Sentinel-1 (SAR) para estimar o NDVI e NDWI entre os anos de 2019 e 2020 em uma área experimental. Foram construídos quatro modelos de regressão (RL, SVM, RF e ANN) para estimar os índices de vegetação com base nos dados de retroespalhamento do SAR como variáveis independentes e os índices NDVI e NDWI obtidos por meio do Sentinel-2 como variáveis dependentes. Esses modelos foram implementados por meio da Validação Cruzada (Cross-Validation), e suas métricas de desempenho e testes estatísticos foram avaliados para determinar o modelo mais adequado. De maneira similar, os índices biofísicos foram admitidos a uma outra análise de regressão linear com múltiplas variáveis, utilizando NDVI, NDWI, SAVI e IAF como variáveis independentes, e ETa como variável dependente. Os resultados indicaram uma dinâmica média superior a 0,7 entre os dados SAR e os índices de vegetação convencional. A análise da relação entre a ETa e os índices biofísicos revelou correlações moderadas, fortes e muito fortes ao longo dos meses, demonstrando que a estimativa precisa da ETa é fundamental para compreender a função vital da vegetação na disponibilidade e gestão dos recursos hídricos. Isso reforça a importância das práticas de manejo ambiental na gestão das bacias hidrográficas.
  • ItemTese de doutorado
    Difusão de conhecimento científico no ciclo básico por meio de streaming de áudio
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-06-30) Pereira, Narlon Xavier ; Campos, Valquíria de ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    O podcast configura-se como uma ferramenta de publicações de programas de áudio na internet. Na esfera comunicativa, o uso do podcast na escola apresenta o que pode ser considerado o seu mais importante campo de ação pedagógica. Além disso, o podcast pode ter um papel protuberante na inserção de temas extracurriculares para o público interno e externo a escola, contribuindo dessa forma para a criação de reflexões sobre determinados assuntos, como, por exemplo, os 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, da Agenda 2030. Este documento entrou em vigor com seus 17 objetivos e 167 metas em 2016. A presente pesquisa se baseou em um estudo de caso, no projeto de Extensão Universitária da Universidade Estadual Paulista, através da Pró-reitoria de Extensão Universitária, onde se procurou evidências sobre os benefícios do streaming de áudio podcast, como ferramenta didática e pedagógica, além de difusora dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. Neste trabalho buscou-se como objeto de estudo uma parcela do Ensino Médio, com duração de três anos e recorte etário de 15 e 17 anos. Um dos instrumentos utilizados na pesquisa foram os questionários, dos quais foram obtidas 276 respostas. Com relação ao perfil de amostragem, a maioria estudou integralmente em escola pública (145 pessoas), ou seja, 52,5%. A outra parcela corresponde a 15,2% que cursou uma parte em escola pública, outra parte em escola particular. Outro recorte importante da pesquisa é sobre o total de participantes que nunca ouviram falar ou não sabe o que significa os 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, isso correspondeu a 177 respostas (64,1%). A pesquisa também revela importância e a necessidade de se trabalhar mais com esse público a despeito dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. A ferramenta podcast demostrou conseguir atender a essas necessidades, uma vez que ela foi capaz de contribuir para medir o conhecimento sobre os conteúdos.
  • ItemTese de doutorado
    Toxicidade de sedimentos superficiais de reservatórios paulistas: uma abordagem espacial com uso de Danio rerio
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-10-27) Ferreira, Karen De Souza ; Pompêo, Marcelo Luiz Martins ; Sá, Lilian Rose Marques de ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Os reservatórios do Estado de São Paulo estão cercados por grandes centros urbanos, empreendimentos agrícolas e industriais, sofrendo a influência destas atividades, como a poluição difusa, descarte de lixo sólido e, principalmente, o despejo de esgoto in natura. A aplicação de sulfato de cobre é uma prática comum em alguns desses reservatórios, para o controle de florações algais. Os sedimentos acumulam compostos e contaminantes, deste modo, são importantes na avaliação da qualidade dos corpos d’água. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a toxicidade dos sedimentos, através de ensaios ecotoxicológicos com o peixe Danio rerio, análises histopatológicas dos órgãos-alvo, concentração de metais bioacumulados nos peixes e das análises físico-químicas dos sedimentos superficiais dos reservatórios Broa, Itupararanga, Guarapiranga e Rio Grande, com o intuito de determinar o gradiente de qualidade para estes corpos hídricos. Nos reservatórios foram tomadas amostras de sedimento em triplicata em três zonas distintas, fluvial, central e barragem, em três pontos distintos de cada zona, totalizando 27 amostras. Métodos analíticos padronizados foram utilizados para avaliação dos teores de matéria orgânica, frações granulométricas e concentrações dos metais cádmio, chumbo, cobre, cromo, níquel e zinco, determinação da bioacumulação dos metais e lesões histopatológicas de brânquias, fígado e rins. Os valores obtidos dos metais foram comparados com o protocolo de qualidade de sedimento para proteção da vida aquática. Foram realizados ensaios crônicos de toxicidade com sedimentos dos quatro reservatórios, em delineamento experimental com grupo controle e três repetições para cada ponto dos reservatórios. O cobre foi significativo para a mortalidade dos D. rerio, as mortalidades ocorreram nas amostras próximas das barragens do Guarapiranga e Rio Grande, enquanto nos reservatórios Itupararanga e Broa não ocorreram mortalidades. As lesões regressivas foram as mais observadas, em diferentes graus nos três órgãos analisados. Foram observadas alterações em lamelas primárias e secundárias, acúmulos de pigmentos em fígado e rins. Foram encontradas concentrações 100 vezes maior de cobre do que o background do corpo hídrico, demonstrando que a gestão influencia no nível de toxicidade dos sedimentos. Os resultados aqui apresentados poderão subsidiar e embasar tomadas de decisões sobre o gerenciamento de áreas com importância socioambiental.
  • ItemTese de doutorado
    Interações e impactos de distintos microplásticos sobre microalgas e macroinvertebrados aquáticos
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-02) Borges, Bárbara Rani ; Pompêo, Marcelo Luiz Martins ; Queiroz, Lucas Gonçalves ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A poluição plástica é hoje ubíqua e permeia em praticamente todos os sistemas aquáticos, desde águas continentais, áreas costeiras, oceanos até regiões remotas e polares. Após o seu descarte e por diversas vias, os plásticos acabam chegando aos corpos d'água, onde sofrem exposição a condições ambientais, bióticas e abióticas, capazes de induzir a degradação e fragmentação dos plásticos em pedaços menores. Microplásticos (MP) são partículas antropogênicas (< 5 mm) e são hoje considerados os detritos mais difundidos nos ambientes aquáticos. Os ecossistemas de água doce são recursos especialmente suscetíveis a variações de ordem da qualidade ambiental e, a falta de dados referentes aos impactos causados por MP, exacerba a vulnerabilidade deste ambiente. Considerando este cenário, e dados recentes que demonstram que a crescente entrada de MPs no ambiente aquático pode provocar graves consequência para biota, o presente trabalho teve como objetivo a realização de uma série de ensaios toxicológicos com MP de características variadas e organismos de diferentes grupos de grande relevância para esses ecossistemas: microalgas das espécies Chlorella vulgaris e Raphidocelis subcaptata, e consumidores primários, representados por Chironomus sancticaroli, Daphnia similis, Hyalella azteca, Gmelinoides fasciatus e Gammarus lacustris. Os ensaios foram conduzidos com MP primários e secundários, com diâmetros de até 100 μm e concentrações variadas. Foram avaliadas respostas biológicas diferentes, de acordo com cada espécie, no geral os endpoints analisados foram: taxa de crescimento, atividade fotossintética, clorofila a, mortalidade, ingestão, egestão, estresse oxidativo, alterações comportamentais e biofragmentação de microplásticos pelos organismos. Os resultados mostraram que a ecotoxicidade de MP varia de acordo com as características físicas e químicas das partículas (tamanho, forma, concentração, tipo e tempo de exposição) e dos organismos interagentes, sendo que todos os organismos apresentaram algum efeito tóxico durante e após os períodos de exposição. Foram obtidos resultados diversos e inéditos que contribuem significativamente para o avanço do conhecimento na área. Pela primeira vez, foram registradas alterações à nível molecular nas espécies testadas de díptera e anfípoda após exposição sob condições ambientalmente relevantes e a biofragmentação de MP por D. similis e por H. azteca. Esses resultados reforçam a hipótese de que MP podem induzir respostas fisiológicas nas condições em que são encontrados atualmente, evidenciando os perigos a longo prazo. Futuros estudos poderão se beneficiar de tais desfechos abordados para estabelecer o padrão de distribuição de MP no ambiente e os riscos ecológicos atribuídos a esses eventos.
  • ItemTese de doutorado
    Gestão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do rio Munim – MA
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-06) Mendes, Jonas Jansen ; Guandique, Manuel Enrique Gamero ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A diversidade de interesses nos recursos hídricos coloca em risco a disponibilidade, a oferta e a escassez das águas, sendo de relevante interesse a investigação, por meio dos instrumentos e indicadores de gerenciamento desse recurso natural. O uso dos recursos hídricos utilizados de forma insustentável tem colaborado para o desenvolvimento de conflitos entre os múltiplos usuários de água. Como estratégia para mediar esses conflitos, propõe-se a gestão dos recursos hídricos, no intuito de assegurar a disponibilidade desse patrimônio natural. Sendo assim, a presente pesquisa tem o objetivo de compreender a gestão dos recursos hídricos do rio Munim - MA, a partir das suas características hidrológicas, conflitos de usos e potencialidades, visando o gerenciamento das águas. Como procedimento metodológico foi realizado pesquisas bibliográficas, pesquisas de campo, elaboração de material cartográfico, para manipulação e geração de produtos matriciais e vetoriais, visando a caracterização hidrológica e potencialidades de usos da terra, além da aplicação de questionários e indicadores que contribuíram na identificação da capacidade de gestão dos recursos hídricos. Os resultados revelaram que a bacia hidrográfica apresenta um relevo plano, com pouco escoamento superficial e alta infiltração de água no solo, a partir do índice de rugosidade, verificou-se que a área em estudo apresenta potencial para pastagem, no entanto, a maior demanda de água é para consumo humano e as maiores vazões para abastecimento público e mineração. A ação do comitê de bacia hidrográfica é considerada insuficiente por seus membros, por falta de recursos financeiros, má gestão ou baixa efetividade dos membros participantes, os indicadores de gestão demonstraram que nenhum município possui alta eficiência na gestão dos recursos hídricos, o que implica, em frágil estrutura organizacional. Em relação, ao uso e cobertura da terra, no ano de 2020 cerca de 90,49% da bacia hidrográfica é ocupada por formações florestais e as atividades econômicas em evidência é a pecuária, silvicultura e agricultura, principalmente com o desenvolvimento da soja na região, essa aptidão tornou-se evidente com o mapeamento do uso potencial da terra, indicando cerca de 97,93% do território, com potencialidade para agricultura ou pastagem. Logo, a análise integrada de fatores naturais, estruturais, formas de uso e os conflitos que ocorrem em uma bacia hidrográfica, colaboram para a indicação de modelos sustentáveis de desenvolvimento, formas de uso e ocupação da terra e a conservação ambiental.
  • ItemTese de doutorado
    Análise automática do uso do solo no entorno de rodovias usando uma abordagem fuzzy
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-30) Zurssa, Lazaro Rodrigo de Marins ; Martins, Antônio Cesar Germano ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A malha rodoviária brasileira, tanto em pistas duplas quanto em pistas simples e/ou em alargamentos de rodovias, tem ampliado sua extensão de forma bastante significativa junto ao crescimento populacional, e os impactos provocados pelas reformas e construções vêm gerando inúmeras discussões sob o ponto de vista de suas consequências ambientais. É sabido que as construções de rodovias nunca deixarão de existir, contudo, a implantação de medidas de controle e monitoramento ambiental podem reduzir em muito os impactos negativos evitando danos irreversíveis ao meio ambiente. Este trabalho tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de uma metodologia para a classificação e segmentação de regiões em imagens do entorno de rodovias fundamentado em Processamento Digital de Imagens e Lógica Fuzzy a partir do uso dos descritores de cor e textura que melhor caracterizam os diversificados tipos de cobertura do solo. Para isso, com auxílio do software MATLAB, criou-se um banco de dados composto por 1200 amostras (recortes de imagens) de dimensões 7x7 pixels que foram extraídas do entorno da rodovia Raposo Tavares, sendo 200 amostras para cada grupo de cobertura do solo considerado neste trabalho: residências, indústrias, rodovias, solos expostos, vegetações arbóreas (matas) e rasteiras (gramíneas). A partir dessas amostras foi construído um sistema baseado em Lógica Fuzzy – pelo método de Mamdani, para o reconhecimento e classificação dos tipos de cobertura do solo. Com o sistema construído, em imagens recortadas aleatoriamente do entorno da rodovia Raposo Tavares entre os quilômetros 90 e 105, a classificação é realizada pixel a pixel de modo que a imagem é “varrida” por uma máscara de tamanho 7x7 pixels, retornando assim uma matriz de valores (pixels centrais classificados). A partir dos pixels classificados foi possível implementar e realizar a segmentação das várias regiões presentes, onde os testes realizados se mostraram bastante eficientes. Pode-se, deste modo, afirmar que o trabalho proposto traz grandes contribuições para análise de regiões no entorno de rodovias permitindo assim o planejamento de ações a partir de informações obtidas de grande conjunto de imagens de forma automática.
  • ItemTese de doutorado
    Avaliação do uso de Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii na redução da coloração e ecotoxicidade de corantes puros e em efluentes têxteis
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-16) Lira, Vivian Silva ; Francisco, Renata Fracácio ; Tonello, Paulo Sérgio ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A crescente escassez de fontes de água potável, bem como o cumprimento obrigatório de exigências legais para lançamento em corpos d’água ou rede coletora de esgotos, acabam demandando alternativas para o tratamento de efluentes. Entre os inúmeros setores que geram efluentes com potencial de toxicidade, o têxtil se destaca. As indústrias têxteis geram grande quantidade de efluentes com uma carga de corantes que são naturalmente de difícil degradação. Uma alternativa para remediação desses corantes é fundamental e, entre os possíveis tratamentos, a biorremediação é uma alternativa. Esta pesquisa teve por objetivo avaliar o potencial de biorremedição de corantes têxteis (tartrazina e índigo blue) e efluentes têxteis pelas cianobactérias Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii. A viabilidade da biorremediação foi avaliada através da toxicidade dos corantes e efeito da coloração sobre as cianobactérias, com contato direto e indireto. Analisou-se o crescimento celular por meio de contagem e a descoloração por meio de espectrofotometria. Também analisou-se a eficiência da biorremediação na descoloração de efluentes provenientes de uma fábrica de jeans e outra de tapetes pela duas espécie de cianobactérias. Os experimentos de biorremediação ocorreram durante 25 dias com amostras de efluentes brutos e também diluídos em 50%. Testes ecotoxicológicos foram realizados com larvas de Danio rerio (parâmetros sobrevivência e crescimento) antes e após a biorremediação. Os resultados demonstraram que a Microcystis aeruginosa cresceu significativamente em contato direto com o corante amarelo tartrazina, mas em contato indireto houve redução no crescimento com ambos corantes. Em contrapartida, a Cylindrospermopsis raciborskii não apresentou um crescimento satisfatório com a tartrazina e foi inibida pelo corante índigo blue. Observou-se redução da cor no efluente de tapetes em 43% na presença da M. aeruginosa e 34,6% na ausência dela, sem redução de toxicidade. Conclui-se, portanto, que M. aeruginosa tem potencial para crescer em elevadas concentrações de amarelo tartrazina (500 mg/L) e degradar esse corante. Os efluentes têxteis, devido à sua alta complexidade, não são facilmente degradados e apresentaram toxicidade para ambas as cepas. Tempos menores de biorremediação devem ser contemplados, com base nos dados de descoloração, onde o metabolismo deve ser estimulado, por manipulações do efluente, em favor da viabilidade celular exponencial.
  • ItemTese de doutorado
    Heterogeneidade espacial ecotoxicológica de metais e suas implicações em reservatórios paulistas (Brasil) e para o Lago Titicaca (Peru)
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-15) Biamont-Rojas, Ivan Edward ; Pompêo, Marcelo Luiz Martins ; Bitencourt, Marisa Dantas ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Os ambientes aquáticos, principalmente os lacustres e de transição, sofreram com as mudanças e impactos como consequência dos fenômenos (naturais e artificiais) que acontecem dentro da sua bacia hidrográfica. Eventos como o crescimento urbano somado à falta de sistemas de tratamento de esgoto ameaçam também o equilíbrio existente nestes corpos hídricos. O aporte de altos teores de nutrientes origina ocorrências de florações de algas que, em alguns casos, são inibidos por métodos paliativos e não resolvem o problema principal. O presente trabalho objetivou avaliar a heterogeneidade ecotoxicológica do sedimento superficial, mediante a quantificação e classificação dos metais segundo a sua qualidade, aplicando técnicas cartográficas, de sensoriamento remoto empregando guias de qualidade e índice de enriquecimento nos reservatórios Rio Grande (RG), Itupararanga (ITU) e Paiva Castro (PC) no Brasil, e no Lago Titicaca no Peru. Foi analisado o sedimento em perfil na Baía de Puno (BP), para quantificar a concentração de metais, bem como a geocronologia do sedimento para assim propor pela primeira vez valores regionais de referência na Baía de Puno. Para o sedimento superficial foram amostrados 47 pontos no RG, 52 no ITU, 50 no PC e 11 na BP. No caso do sedimento em perfil, foram dos pontos na Baía de Puno de 48 e 45 cm de profundidade ambos em triplicata, os que foram fatiados a cada 3 cm. A análise de metais foi realizada num espectrômetro de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) e sua classificação segundo o nível de efeito limiar TEL e o nível de efeito provável PEL. A geocronologia utilizou 210Pb, 226Ra e 137Cs num espectrômetro gama de germânio hiper puro (ORTEC), além disso, foram calculadas as taxas de sedimentação segundo o modelo de Fluxo Constante Sedimentação Constante (CFCS). O Cu foi o metal mais significativo nas amostras brasileiras, chegando a superar valores de 10 vezes o PEL no RG, enquanto o As foi relevante nas amostras peruanas com teores por cima de 3 vezes o PEL. A análise de sedimentação na Baía de Puno (0.48 ± 0.08 cm a-1 and 0.64 ± 0.07 cm a-1, para a baía externa e interna, respectivamente) indicam que as taxas estão relacionadas a eventos climáticos, isto na baía externa, e para a baía interna além dos climáticos, eventos de origem humano também foram observados. Estes resultados são fundamentais para os tomadores de decisões, bem como a população em geral para um melhor gerenciamento e conservação destes ambientes aquáticos.
  • ItemTese de doutorado
    Competitive adsorption between natural organic matter and sodium tripolyphosphate cross-linked chitosan microspheres by Cd(II) ions in aqueous media
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-08-26) Faria, Carol Christina de ; Rosa, André Henrique ; Tonello, Paulo Sergio ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Níveis elevados de metais potencialmente tóxicos em ambientes aquosos têm chamado a atenção devido à sua toxicidade em seres vivos. Dentre as várias abordagens sustentáveis de tratamento / monitoramento, o método de adsorção tem se mostrado uma ferramenta atrativa, simples e poderosa para a remoção desses compostos. A quitosana (CTS) é um abundante biossorvente natural amplamente conhecido por suas propriedades de formar complexos estáveis com muitos íons metálicos. Neste trabalho, esferas de CTS reticuladas com tripolifosfato de sódio (CTS – TPP) foram produzidas para experimentos de adsorção de íons Cd(II) em batelada na presença e ausência de matéria orgânica natural (MON), um importante competidor para íons metálicos em águas naturais. Microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, e difração de raios-X foram utilizadas para caracterizar CTS – TPP antes e depois dos experimentos de adsorção na ausência e presença de MON. As análises elementares foram feitas usando espectroscopia de energia dispersiva. Foram estudados a influência do tempo de contato, pH, quantidade de adsorbato em solução no equilíbrio adsortivo, os mecanismos da cinética e do equilíbrio de adsorção, bem como o efeito de competição com MON. O espectro de FTIR mostrou que ocorreram mudanças importantes na estrutura química da quitosana, confirmando assim o sucesso do processo de reticulação com TPP. Além disso, os espectros também mostraram o protagonismo de grupos amina no processo de adsorção de íons Cd(II) e MON. O adsorvente utilizado neste estudo apresentou boa taxa de sorção ( ≈ 82%) em todas as faixas de pH e concentrações iniciais em ausência de MON. Nos estudos de competição, visto que íons Cd(II) e MON estiveram em contato prévio antes de serem adicionadas à solução as esferas de CTS, cerca de 94% dos íons Cd(II) foram adsorvidos pela MON, portanto, CTS – TPP sofre grande interferência da MON devido à competição por íons cádmio. Os íons Cd(II) remanescentes em solução foram adsorvidos numa taxa de 85%. Nos estudos de tempo de contato, uma taxa de remoção de Cd(II) de 50% foi observada nas concentrações iniciais de 0,1 e 0,2 mg L-1 após 120 min de experimento. No entanto, para a concentração de 5,0 mg L-1, é possível observar um processo cinético mais lento. A cinética do Cd(II) apresentou duas fases muito distintas; sendo a primeira bastante rápida e a segunda mais lenta. Para o estudo cinético, foram aplicados aos dados experimentais os modelos de pseudo-primeira-ordem e pseudo-segunda ordem, sendo que a cinética de pseudo-segunda-ordem descreveu melhor o processo adsortivo. O estudo do equilíbrio de adsorção foi realizado por meio dos modelos não-lineares de Langmuir e Freundlich. O dado de equilíbrio ajustou-se melhor ao modelo de Langmuir (R2 de 0,98 – 0,99) na faixa de pH estudada. A capacidade máxima de adsorção atingida por CTS – TPP foi de 1,61 mg g-1 em pH 6,5. Em geral, CTS – TPP mostrou-se bastante promissora na remoção de Cd(II) de meios aquosos em diferentes concentrações iniciais e intervalo de pH em ausência de MON.
  • ItemTese de doutorado
    Método geofísico de Resistividade Capacitiva na avaliação ambiental de contaminação subterrânea por diferentes fontes
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-08) Aquino, Wagner França ; Tonello, Paulo Sergio ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Este estudo teve como propósito apresentar e avaliar os resultados obtidos pela aplicação do método geofísico de Resistividade Capacitiva (RC), em especial pela técnica de imageamento elétrico, em diagnóstico ambiental de contaminação subterrânea decorrente de diferentes fontes, tais como área de transbordo de resíduos domiciliares com vazamento de combustível e pátio de beneficiamento mineral e que apresentam contaminantes de naturezas distintas. Dentro do escopo das Ciências Ambientais e de suas aplicações, esta pesquisa aborda uma avaliação detalhada do referido método na detecção de anomalias provenientes de combustíveis, resíduos domésticos e resíduos de mineração disseminados em subsuperfície, e contribui para uma melhor compreensão dos efeitos de suas presenças no ambiente em resposta a uma fonte capacitiva de corrente elétrica. Apesar de realizar medições de resistividade elétrica, o método de Resistividade Capacitiva é fundamentado em aspectos teóricos e práticos distintos da Eletrorresistividade galvânica, principalmente, quanto à forma de injeção da corrente elétrica em subsuperfície. Foram elaboradas análises comparativas dos resultados da Resistividade Capacitiva com os adquiridos pela aplicação dos métodos de GPR (Ground Penetrating Radar) e de Eletrorresistividade nas áreas investigadas e ensaios para avaliação da influência de determinados parâmetros de aquisição do método capacitivo na qualidade dos dados obtidos. É apresentada, também, uma nova classificação dos métodos geoelétricos em estudos hidrogeológicos e investigações ambientais com a inserção do método de Resistividade Capacitiva. Como resultado, foi verificado o grande potencial do método capacitivo na detecção e na distinção entre contaminação orgânica e inorgânica num mesmo ambiente em função da segregação dos diferentes valores anômalos, além da influência da resistividade elétrica natural (background) de diferentes litologias nos valores medidos para contaminantes orgânicos, e que não afeta as resistividades anômalas por compostos inorgânicos. Constatou-se os efeitos eletromagnéticos das menores resistividades elétricas do terreno na profundidade de alcance do método, as origens da interrupção da comunicação entre a transmissão e recepção do sinal elétrico pelas condições locais, além da relação entre a separação dos dipolos e o nível de investigação com determinação de uma razão ideal para incrementar a resolução dos dados. Pelos resultados obtidos nesta pesquisa, o método de Resistividade Capacitiva deve ser considerado como uma metodologia altamente recomendável em estudos de contaminação subterrânea e se junta a outros métodos geofísicos já consolidados neste tipo de aplicação.
  • ItemTese de doutorado
    Repelentes contendo misturas de ativos em associação com carreadores nanoestruturados para combate à propagação de arboviroses
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-08-12) Abrantes, Daniele Carvalho ; Fraceto, Leonardo Fernandes ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    As arboviroses são doenças causadas por vírus transmitidos através de vetores, como o Aedes aegypti. Nos últimos anos, o surgimento de novos arbovírus como o Zika (ZIKV) e o Chickungunya (CHIKV) serviram como alerta de possíveis epidemias devido a expansão destas arboviroses concomitantemente com os arbovírus preexistentes da dengue (DENV) e febre amarela. As pesquisas estimam que até 2050 mais da metade da população mundial esteja sob o risco de contrair uma arbovirose. Portanto, o uso de repelente é uma estratégia de proteção individual importante que auxilia no combate à transmissão dos arbovírus. Porém, algumas classes de indivíduos são negligenciadas, como as gestantes e crianças que ficam restritas ao uso dos produtos comerciais. À vista disso, o presente estudo investigou o desenvolvimento de carreadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) carregados com a mistura dos compostos repelentes botânico e sintético (icaridina e geraniol) incorporados em hidrogéis de celulose. Também foi desenvolvido uma nanopartícula polimérica de poli-(épsloncaprolactona) (PCL) com a mistura de repelentes IR3535 e geraniol. As formulações possuem dosagens reduzidas de ativos repelentes, tornando-se uma alternativa promissora, pois prolongam o tempo de liberação dos ativos e, consequentemente, reduzem a toxicidade. Os NLCs apresentaram um tamanho médio de 252 ± 5 nm e eficiência de encapsulação de 99% de ambos os ativos, enquanto o tamanho médio dos PCLs foi de 372 ± 2 nm e uma média de 60% de IR3535 encapsulado e 99% do geraniol. O perfil de estabilidade não apresentou diferença significativa (p > 0,05) na média do tamanho de ambos, indicando estabilidade considerável dos sistemas. Através da análise de morfologia por microscopia de força atômica (AFM) foi possível visualizar a presença de nanopartículas esféricas em ambos os sistemas. Além disso, os estudos de permeação dos NLCs e NP_PCL mostraram baixos fluxo de ativo e coeficiente de permeabilidade através da membrana Strat-M®, indicando menor permeação através da barreira epidérmica. A incorporação das nanopartículas em hidrogéis diminuiu significativamente o perfil de liberação de IR3535 das NP_PCL e de icaridina dos NLC. A NP_PCL apresentaram maior toxicidade compara aos NLC, no entanto a concentrações tóxicas dos ativos são maiores do que as permeadas em 24h. Sendo assim, os resultados demonstram que os sistemas têm potencial promissor, abrindo perspectivas para a sua utilização em gestantes e crianças.
  • ItemTese de doutorado
    Diagnóstico do ruído em ambientes internos e externos de hospitais do município de Sorocaba (SP)
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-07-19) Andrade, Erik de Lima ; Silva, Darllan Collins da Cunha e ; Martins, Antonio Cesar Germano ; Zannin, Paulo Henrique Trombetta ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A poluição sonora é considerada pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como um problema de saúde pública e já é a segunda maior causa de poluição ambiental. Alguns locais são mais afetados por este tipo de poluição em virtude da situação física e emocional das pessoas, como os hospitais. Apesar disso, há uma lacuna global de estudos relacionados ao ruído e hospitais. Neste sentido, este trabalho objetivou realizar um diagnóstico da situação atual do ruído interno e externo de três hospitais públicos da cidade de Sorocaba, Brasil. A pesquisa foi dividida em três partes, nomeadas de capítulos, onde no primeiro capítulo foi realizada uma revisão sistemática da literatura referente ao ruído ambiental ao redor do mundo, com buscas em três das principais bases de dados de revistas científicas, sendo Scopus, Web of Science e ScienceDirect. O segundo capítulo consistiu em medições internas dos níveis sonoros dos hospitais, durante o período diurno e noturno, utilizando-se sonômetro classe 1 e com base na norma NBR 10152. O terceiro capítulo foi dividido entre medições externas de ruído e elaboração de mapas acústicos, baseado nas normas NBR 10151, ISO 1996 e ISO 9613. Os resultados do primeiro capítulo mostraram que existe maior concentração de estudos desta temática na Ásia, América e Europa, em revistas de enfermagem, medicina, engenharia e ciências ambientais. O foco principal das pesquisas foi na parte interna dos hospitais, geralmente em setores específicos, como unidades de terapia intensiva. Os valores de referência em praticamente todos os estudos ultrapassaram as recomendações da OMS. No segundo capítulo, foi constatado que todos os locais estudados dos hospitais, tanto durante o dia quanto a noite, ultrapassaram os valores recomendados de níveis sonoros. De acordo com o espectro de frequência das medições, foi verificado que há grande influência de ruído de acordo com a atividade de cada setor, como manipulação de objetos e equipamentos médicos, no entanto há predomínio em quase todos os setores da influência de conversação das pessoas sobre os níveis sonoros elevados. Por fim, no terceiro capítulo, foi mostrado que a parte externa dos hospitais existe níveis elevados de ruído incidindo até a fachada dos mesmos, tanto de dia, quanto a noite, mesmo em vias de menor velocidade de circulação de veículos. Como conclusões deste trabalho, pode-se destacar que ainda há uma grande lacuna geográfica e metodológica referente ao ruído em ambientes hospitalares. Com base nos resultados dos níveis sonoros internos dos hospitais e espectro de frequência, providências podem ser tomadas para redução dos mesmos, inclusive de baixo custo como educação e conscientização da equipe do hospital. Os resultados da parte externa dos hospitais com mapas acústicos, servirão de material de qualidade para a gestão municipal e formulação de políticas públicas para redução dos níveis sonoros.
  • ItemTese de doutorado
    A comunidade fitoplanctônica do reservatório de Itupararanga (Votorantim-SP) e a problemática das cianobactérias e cianotoxinas
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-04-04) Machado, Leila Dos Santos ; Carlos, Viviane Moschini ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Reservatórios tropicais, em geral, são suscetíveis ao processo de eutrofização artificial, devido aos seus múltiplos usos. Além disso, as mudanças climáticas influenciam os regimes de precipitação, afetando a hidrologia destes ecossistemas, alterando vazão, tempo de retenção, promovendo estratificação da coluna da água, favorecendo o aporte de efluentes e processos de lixiviação. Assim, a produtividade primária é diretamente influenciada, devido a estas alterações na composição da comunidade fitoplanctônica, as quais estão relacionadas à sensibilidade e tolerâncias ambientais que as espécies de fitoplâncton possuem. Uma forma de analisar a resposta destes organismos a alterações ambientais é por meio da aplicação dos grupos funcionais, que consiste em agrupar espécies com as mesmas características ecofisiológicas, e que respondem de maneira similar às alterações das condições ambientais. Em ambientes eutrofizados, é comum que cianobactérias sejam dominantes, devido às suas adaptações ecofisiológicas relatadas em diversos estudos no Brasil e no mundo. O reservatório de Itupararanga, responsável pelo abastecimento de grande parte da cidade de Sorocaba e região, foi avaliado como eutrófico e supereutrófico em estudos recentes. No presente estudo, dentre os organismos fitoplanctônicos analisados, foi observada a dominância da cianobactéria Raphidiopsis raciborskii. No período chuvoso, porém, a biomassa de R. racibosrkii diminuiu drasticamente, sugerindo sensibilidade da espécie à estratificação térmica da coluna da água, que ocorreu neste período. Contudo, quando houve a diminuição da biomassa de R. raciborskii, foi observada alternância na ocorrência de outras espécies potencialmente tóxicas como Aphanizomenon gracile e Dolichospermum spp. Esta resposta foi mais evidente na região fluvial do reservatório, a qual é a mais afetada pelo aporte de efluentes domésticos. A presença de cianotoxinas (saxitoxinas e microcistinas) foi analisada, de modo que as concentrações de saxitoxina foram relativamente maiores em comparação com as microcistinas, porém ambas estiveram abaixo dos limites determinados pela legislação. Não foi observada correlação significativa entre os teores de saxitoxina e a biomassa de R. raciborskii, o que sugere que possa haver alternância entre o desenvolvimento de cepas tóxicas e não tóxicas no reservatório, ou ainda, que a saxitoxina seja liberada em condições de estresse, já que os maiores teores foram observados no período chuvoso, quando a biomassa de R. raciborskii foi menor. Ainda que a saxitoxina tenha sido encontrada em baixas concentrações, esta toxina foi identificada em todas as cinco campanhas realizadas entre os anos de 2016 e 2017, evidenciando sua permanência constante no reservatório. Neste sentido, ensaios ecotoxicológicos foram elaborados com a finalidade de avaliar a toxicidade da saxitoxina em uma espécie nativa de quironomídeo, utilizando as concentrações próximas às ambientais identificadas para o reservatório. A hipótese inicial do estudo foi confirmada, ainda que as concentrações de saxitoxina testadas estejam dentro dos parâmetros estabelecidos pela legislação, a exposição crônica à baixos teores de saxitoxina foi capaz de causar danos aos organismos.
  • ItemTese de doutorado
    Reflexos das atividades antrópicas sobre a qualidade da água e do solo em uma bacia hidrográfica
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-05-06) Simonetti, Vanessa Cezar ; Rosa, André Henrique ; Silva, Darllan Collins da Cunha e ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A deterioração da qualidade da água e do solo tem aumentado consideravelmente nas últimas décadas, causando uma série de problemas de ordem sanitária e ambiental. Por essa razão, os problemas relacionados a esses compartimentos vêm ganhando cada vez mais destaque no âmbito global, sendo fundamental o desenvolvimento de estudos, principalmente no domínio das bacias hidrográficas, que contemplem os aspectos relacionados à fragilidade intrínseca dessas áreas, os mecanismos que regem à perda de solos, bem como as implicações quanto ao aporte de sedimentos aos cursos de água e seus reflexos à saúde humana e aos ecossistemas aquáticos e terrestres. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa consiste na avaliação dos impactos antrópicos nos aspectos relacionados à perda de solos e suas implicações na qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Pirajibu-Mirim, Sorocaba (SP). Para tanto, primeiramente foi realizada a compartimentação da bacia que serviram de unidades espaciais individualizadas (sub-bacias) e assim permitiram a correlação espacial compartimentada dos padrões de drenagem com características morfométricas da bacia hidrográfica. As análises quanto aos reflexos ambientais da perda de nutrientes do solo por erosão hídrica foram realizadas por meio da Equação Universal de Perda de Solos e permitiu a modelagem da perda de elementos químicos relacionados aos macros e micronutrientes, tais como o Cálcio (Ca); Fósforo (P); Potássio (K); Matéria Orgânica (MO); Cobre (Cu); Ferro (Fe); Manganês (Mn) e Zinco (Zn) nos compartimentos de cada sub-bacia hidrográfica. Posteriormente, foram realizadas correlações lineares entre esses nutrientes dos solos perdidos por erosão hídrica e os parâmetros considerados importantes na avaliação da qualidade da água, como Oxigênio Dissolvido (OD); Condutividade Elétrica (CE); Sólidos Totais Dissolvidos (STD) e os parâmetros que são indicativos de despejo de esgoto doméstico ou de fontes agrícolas, como Nitrogênio (N) e Fósforo (P), assim, foram verificadas as possíveis relações na qualidade da água das sub-bacias hidrográfica. Por fim, foi analisada a correlação entre a perda de nutrientes do solo e os sedimentos coletados nos exutórios das sub-bacias hidrográficas. Os resultados revelaram uma elevada perda de solos por erosão hídrica, com valores mais expressivos para o Ca, Fe e MO, cujas perdas foram estimadas em 28,52; 15,13 e 674,09 t/ano, respectivamente. Os resultados acerca da qualidade da água revelaram que todos os compartimentos possuem parâmetros em desacordo com a Resolução CONAMA 357/05 para o Fe, Cu e Mn, bem como para o STD e CE. O OD também apresentou valores abaixo do preconizado pela legislação, assim como o N e P apresentaram valores sugestivos de poluição devido ao aporte de nutrientes nos compartimentos da bacia. Os resultados obtidos nesta pesquisa corroboram com o pressuposto de que as atividades antrópicas estão afetando a qualidade ambiental da bacia hidrográfica do rio Pirajibu-Mirim, uma vez que foram estimadas elevadas perdas de nutrientes do solo que estão contribuindo com sedimentos na escala da bacia-vertente e seu carreamento para os cursos de água, sendo observadas nas análises de correlações realizadas neste estudo.
  • ItemTese de doutorado
    Compartimento Taquacetuba: contribuição dos tributários e do reservatório Billings (SP) na qualidade da água e do sedimento
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-03-23) Gargiulo, Jose Ricardo Baroldi Ciqueto ; Pompêo, Marcelo Luiz Martins ; Menezes, Luciana Carvalho Bezerra de ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Objetivo. A pesquisa objetivou avaliar a qualidade da água do Compartimento Taquacetuba, Reservatório Billings (SP, Brasil), por meio da análise abiótica da água, abiótica do sedimento, incluindo metais potencialmente tóxicos e biótica da comunidade de macroinvertebrados bentônicos como bioindicadores. O compartimento tem múltiplos usos como abastecimento público de água e pesca profissional. Métodos: Amostragem na entrada do compartimento (P1), no ponto de captação de água para transposição para abastecimento público de água (P2) e na foz dos principais tributários formadores do compartimento (P3 a P6). Coletas concentraram-se nos períodos chuvoso e seco 2017. Resultados. O Compartimento Taquacetuba apresentou em todos os pontos certo grau semelhante de comprometimento ambiental, com níveis na água de condutividade elétrica, clorofila α e fósforo total acima dos limites da legislação, em super ou hipereutrofia. Em relação aos metais potencialmente tóxicos do sedimento, nenhuma evidência que pudesse indicar provável efeito tóxico à biota foi encontrada. Em relação ao zoobentos, apenas foi observada presença de táxons semi-tolerante e tolerante a poluição orgânica. O P1 foi o ponto com maior estresse ambiental, com piora da qualidade da água no período chuvoso, diferentemente dos demais pontos que mostraram melhora da qualidade com chuvas. O P2 mostrou tendência a maiores concentrações de clorofila, na estiagem, correspondentes à hipereutrofia. O P3, drenagem córregos Colônia e Vermelho, na seca, mostrou tendência a maiores níveis na água de nitrogênio amoniacal, nitrato e nitrogênio total. O P4, foz Córrego Taquacetuba, mostrou na água menores valores de oxigênio dissolvido na estiagem, com amostras em desacordo com a legislação, além de altas concentrações de todos os parâmetros abióticos do sedimento em ambos os períodos, porém, somente durante o período chuvoso com tendência a maiores concentrações desses parâmetros. O P5, foz rio Monos - Barragem Guarani, e o P6, foz rio Curucutu, mostraram melhores condições com tendência a maiores níveis na água de oxigênio e menor turbidez nas chuvas além de melhores condições do sedimento embora com tendência a maiores concentrações dos parâmetros durante o período chuvoso.
  • ItemTese de doutorado
    O instituto jurídico dos geoparques: subsídios à um sistema de apoio à decisão baseado em regras fuzzy
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-02-25) Munhoz, Eduardo Antonio Pires ; Roveda, José Arnaldo Frutuoso ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Com vistas à conservação, promoção e desenvolvimento sustentável atrelado ao patrimônio geológico a UNESCO criou a GGN – Global Geoparks Network, rede mundial de geoparques. Propiciar a proteção de elementos da geodiversidade associada a outros atributos naturais, históricos e culturais, num contexto de desenvolvimento socioeconômico local de modo sustentável, fortalecido e fomentado por redes de apoio regionais e global, é o que se espera de um Geoparque. Para inclusão de novos membros na rede mundial, bem como para a manutenção dos membros já existentes, é necessário o atendimento dos requisitos impostos pela organização internacional, o que não costuma ser tarefa fácil aos gestores diante da quantidade e complexidade dos critérios utilizados. No mundo todo já são mais de 160 geoparques reconhecidos e atuando deste modo, sendo que no Brasil existe, ainda, apenas um: Geoparque de Araripe. Mesmo com um potencial natural gigantesco, o país não tem sido profícuo em adotar e implantar este modelo de gestão e ordenamento territorial em razão de uma série de obstáculos do país, como por exemplo ausência de regulamentação legal específica. Com sua farta diversidade legislativa, usualmente exercida em matéria ambiental nas três esferas (Federal, Estadual e Municipal) dos poderes Legislativo e, em parte, pelo Executivo, o Brasil mantém uma miscelânea legal destinada à proteção de áreas de interesse ambiental. São várias as formas e justificativas para proteção de áreas, como por exemplo: APP, APA, Reserva Legal, Área Verde, Parques, Reserva da Biosfera, dentre outras, contudo não existe previsão específica para geoparques. Ainda assim, em razão da sua relevância ambiental, o país adota uma das principais estratégias mundiais para cumprir com o seu papel de proteção da natureza: a instituição de áreas protegidas, como as unidades de conservação. O geoparque de Araripe foi institucionalizado juridicamente por meio da analogia com a Unidade de Conservação do tipo Monumento Natural, o que não abrange de modo efetivo toda a plenitude de um geoparque. Além disso, a simples formalização jurídica de uma área protegida não garante a efetiva proteção da biodiversidade e dos recursos naturais, sendo imprescindível uma gestão adequada de tal área em todos os seus aspectos. Várias ferramentas de apoio à gestão, como ao RAPPAM, Análise SWOT, MQL, Ciclo PDCA, 5W2H, Matriz GUT, Plano de Manejo e SIF, que podem ser aplicados à gestão de áreas protegidas, demonstrando a correlação existente entre a Ciências Ambientais, Administração e Matemática. Este trabalho discute e apresenta uma alternativa para a institucionalização jurídica do geoparque no sistema legal brasileiro, que consiste na alteração legislativa para formal previsão dessa modalidade de conservação do meio ambiente, bem como propõe um sistema de apoio à tomada de decisão baseado em regras fuzzy, capaz de auxiliar na gestão dessas áreas. O Sistema proposto é do tipo Mamdani, se prestando à geração de índices capazes de auxiliar na tomada de decisão de gestores.
  • ItemTese de doutorado
    Methodology for Assessment Energy Efficiency in the Industrial Sector
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-03-11) Neves, Fábio de Oliveira ; Roveda, Sandra Regina Monteiro Masalskiene ; Trianni, Andrea ; Liberado, Eduardo Verri ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Energy efficiency (E.E.) is vital for the technological development of a country, as it is intrinsically linked to the daily lives of people, public and private institutions, being a demand for national sovereignty, in addition to having enormous potential to avoid greenhouse gas emissions. However, the reduction of energy consumption has been decreasing, a trend that has important implications for consumers, companies and the environment. The increase in EE is linked to the type of sector and contribution, which is characterized by its intensity, as in the case of the industrial sector. Specifically, Brazil is currently the sixteenth country in industrial production, with a large part of its production coming from small and medium-sized companies. The absence of methodologies for EE assessment has driven a considerable part of the industrial sector to not have a safe direction in conducting the reduction of energy consumption. Thus, this thesis has as its central objective to build a metric to assist in the assessment of energy efficiency of small and medium-sized companies in Brazil. For that, using fuzzy logic, two analyzes were built to develop an assessment of the main priorities that the company should adopt. One measure is composed of a criticality index, which describe the company's main critical points considering aspects of environmental quality, cost management and industrial management in relation to EE measures, and the second by the technological improvement index that checks the main gaps of the predominant technologies of the production system: engine, lighting system, air conditioning, air compressor, refrigeration system, heating system, ventilation system, boilers and condensers. Seven case studies of companies from different industrial sectors were analyzed, in which an energy efficiency rating range was assigned through the criticality and improvement index. The analysis point out that most of the companies are within the critical range for aspects of industrial management and very inappropriate for improvement rates. In addition to these conclusions, the model indicated which actions should be taken for companies to complement or reach the energy consumption considered satisfactory. The developed model is an important tool for decision-making in small and medium-sized companies due to the different approaches contained in its structure.
  • ItemTese de doutorado
    Produção de ácido gama-poliglutâmico em cultivo submerso em biorreator airlift a partir de bactérias do gênero Bacillus
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-03-03) Kaspary, Rosane Maria ; Campus, Valquíria de ; Rossi, Márcio José ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A biotecnologia está numa posição privilegiada para substituir materiais poluentes e processos químicos por alternativas mais sustentáveis, como por exemplo, o ácido gama-poliglutâmico (y-PGA), um biopolímero de aplicações multifuncionais, que pode ser obtido a partir de materiais considerados subprodutos da indústria, como o farelo de soja, cascas de arroz, glicerol, entre outros compostos ricos em carbono e nitrogênio. Dessa forma, a produção de y-PGA pode ser uma importante aliada das questões ambientais, principalmente para o tratamento de água potável, considerando que não apresenta toxicidade ao ser humano e ao ambiente. Esse biopolímero é um composto natural, solúvel em água e comestível, podendo ser utilizado em diversos tratamentos medicinais incluindo o tratamento de câncer e regeneração de tecidos. É produzido a partir de processos fermentativos por microrganismos do gênero Bacillus, seja por cultivo submerso, semissólido ou em estado sólido. No entanto, para que esse produto seja utilizado em formulações comerciais, é fundamental o melhoramento dos processos de produção bem como de purificação. Apesar da possibilidade de utilizar subprodutos da indústria, o elevado custo da produção de y-PGA ainda restringe sua utilização, principalmente no tratamento de água potável, considerando os métodos tradicionais de tratamento de água utilizados atualmente. Assim, este projeto voltou-se para estudar a aplicação de um biorreator não convencional do tipo airlift e do modo de operação contínua para produção de PGA, avaliando as grandezas de transformação (velocidade específica de crescimento, conversão de substrato em biomassa e produtividade) para duas espécies de Bacillus, B. licheniformis e B. subtilis, com diferentes condições nutricionais. A cinética de crescimento dos bacilos foi estudada em fermentação em batelada com o objetivo de verificar o tempo de conversão dos substratos em biomassa, além de verificar o comportamento geral dos microrganismos. Nos experimentos realizados pode-se observar um tempo de duplicação menor para B. licheniformis. Das fontes de nitrogênio inorgânico utilizadas nesse estudo para obtenção de y-PGA, o composto com melhor aproveitamento no processo foi o sulfato de amônio, que é mais barato tanto em relação a outras fontes inorgânicas como também fontes orgânicas de nitrogênio. Nos experimentos conduzidos para analisar as diferentes fontes de carbono para a produção de γ PGA observou-se em especial a importância em disponibilizar os nutrientes essenciais para produção do biopolímero, os meios suplementados com glicerol apresentaram melhores resultados (P= 1,033 g.L-1.h-1 e YP/S= 0,266 gP.g.subs-1), porém quando em concentrações inferiores à 40 g L-1. A glicose como fonte de carbono também foi importante na produção de γ-PGA, no entanto, observou-se produção de γ-PGA em meio sem glicose, enquanto houve baixa produção quando uma concentração de glicose superior a 15 g L -1 foi adicionada ao meio de cultivo. A adição de 0,3% de n-heptano no início das fermentações como vetor para aumentar a solubilidade de oxigênio no meio de cultivo, foi favorável para o crescimento da biomassa, principalmente para o B. licheniformis, houve aumento também na produção de γ-PGA em comparação aos experimentos sem a adição do solvente orgânico. Os resultados permitiram definir uma composição apropriada para o meio de cultivo, bem como das condições de processo, de modo a obter um rendimento e produtividade maior, com menor custo de operação, considerando ainda a menor geração de resíduos. O rendimento na produção de y-PGA foi ainda melhor no biorreator airlift com alimentação contínua dos nutrientes, utilizando baixas concentrações de carbono e nitrogênio. Dessa forma, a produtividade nessas condições foi de 2,31 g L -1 h -1 com um rendimento de 0,678 (g de biopolímero/g de substrato de carbono), além de baixa produção de resíduos, atendendo com isso os conceitos de sustentabilidade, onde é possível com base em processos biotecnológicos, a obtenção de um produto com alto valor agregado a partir de subprodutos, em processo com custo reduzido e baixo impacto ambiental.
  • ItemTese de doutorado
    Tratamento de lixiviado de aterro sanitário utilizando coagulação/floculação, cavitação associada a ozonização e polimento com carvão ativado
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-03-18) Domingos, Janaina de Melo Franco ; Rosa, André Henrique ; Guimarães, José Roberto ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    A utilização de processos oxidativos avançados em tratamento de lixiviados de aterro sanitário vem recebendo grande destaque, principalmente quando utilizados associados à coagulação e floculação. O presente trabalho teve como objetivo construir um protótipo e avaliar os processos de coagulação/floculação associados ao processos oxidativos e polimento com carvão ativado na tratabilidade do lixiviado estabilizado em Campinas-SP. O tratamento denominado completo foi a combinação de coagulação e floculação, cavitação hidrodinâmica e ozonização e polimento com carvão ativado (CM/O1/O2/CA). Foi avaliada a variação do pH para os quatro coagulantes (FeCI3, AlCl3, PGα21Ca e Al2(SO4)3) fixando a dosagem em 1g L-1 em ensaio de Jar test, avaliação da tratabilidade do lixiviado in natura e teste de 1-6 h por cavitação hidrodinâmica e ozonização e a partir dos resultados, realizou o tratamento em um reator em inox (5 L) e geração máxima de O3 1,83gO3 h -1 . Os melhores resultados para o Jar test possibilitou a escolha do pH ótimo para cada coagulante utilizado: FeCI3 em pH 5, AlCl3 em pH 5, PGα21Ca em pH 4 e Al2(SO4)3 em pH 5. A tratabilidade do lixiviado em reator no tempo de 1-6 h auxiliaram na tomada de decisão para o tratamento em 2 h devido a próximidade nas reduções de DQO entre 30,8% (2 h) e 36,7% (3 h). Para o tratamento denominado completo utilizando os quatro coagulantes individualmente e finalizando com polimento em carvão ativado pode-se concluir que para a remoção de DQO o PGα21Ca com 87,4%; AlCl3 com 85,8%; Al2(SO4)3 com 83,3% e FeCI3 com 81,7%. De forma geral, todos os coagulantes apresentaram reduções expressivas também nos valores dos parâmetros cor e turbidez. Os resultados obtidos foram inovadores e podem auxiliar em projetos de sistemas de tratamento de lixiviado de aterros sanitários, bem como em efluentes de origem urbana e/ou industrial.
  • ItemTese de doutorado
    Proposta metodológica para estimar o custo em SIG da criação de corredores ecológicos
    (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-01-28) Oliveira, Renan Angrizani de ; Martins, Antonio Cesar Germano ; Silva, Darllan Collins da Cunha e ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
    Os corredores ecológicos (CE) são instrumentos importantes para conexão da paisagem e reversão dos processos de fragmentação florestal decorrentes da expansão urbana e crescimento populacional, favorecendo a transição da fauna entre os fragmentos florestais. Portanto, propõem-se uma metodologia para elaboração de CE com base em fatores que interferem no deslocamento da fauna e no custo de aquisição das áreas para conexão de unidades de conservação (UC), sendo elas, o Parque Natural Municipal Corredores de Biodiversidade e a Floresta Nacional de Ipanema. O estudo foi dividido em capítulos propostos para a publicação, sendo realizada uma revisão bibliométrica sistemática para os estudos de 2009 a 2018, onde foram identificados o Sistema de Informação Geográfica (SIG) utilizado, as principais extensões e o país. Posteriormente, foram identificadas as áreas protegidas legalmente (APL) de acordo com a Lei de Proteção da Vegetação Nativa para a interligação das UC com auxílio do software ArcGIS 10.6 e utilizando os dados do Cadastro Ambiental Rural (CAR) foram determinadas as APL em imóveis rurais. Propõe-se ainda uma metodologia para elaboração de Corredor Ecológico Multicritério (CEM) utilizando o modelo de caminho de menor custo (CMC) e estimando o custo de aquisição com base na planta genérica de valores, utilizando planos de informação (PI) que refletem na favorabilidade para o deslocamento da fauna e aquisição financeira das áreas, como o uso do solo, conflito de uso do solo por declividade, poluição luminosa, as APL e o custo de aquisição das áreas, que foram ponderados pelo Processo Hierárquico Analítico (PHA). Foi avaliado também o custo de aquisição de CE utilizando o LandScape Corridors (LSCorridors), realizando simulações com quatro métodos, tendo como mapa de superfície de resistência o uso do solo e cobertura vegetal. A China e a União Europeia se destacam em número de publicações, sendo o SIG mais utilizado o ArcGIS e o modelo CMC, utilizando diversos PI. Para a área de estudo de 406 km2, verificou-se a importância da utilização dos dados do CAR na identificação das APL. Desconsiderando as áreas das UC, somente 47,95 km2 da área de estudo está protegida legalmente e 57% destas áreas devem ser recuperadas. O CEM, apresentou um comprimento de 36,72 km e uma área de 7,17 km2 da qual 56,90% já se encontra protegida legalmente, e apresentou um valor para sua aquisição de R$ 690.506,54. Enquanto para os outros CE elaborados a partir do LSCorridors, sendo eles a medida por pixel (MP) e medidas de paisagem mínima (MLmin), média (MLavg) e máxima (MLmax), apresentaram um custo de: R$ 487.476,16 para MP, R$ 496.948,83 para MLmin, R$ 593.431,00 para MLavg e R$ 692.299,48 para MLmax. Sendo que embora o método MP tenha apresentado a maior distância (19,56 km) e área (3,90 km2), 41,05% da área já se encontra protegida legalmente apresentando menor custo de aquisição, visto que estas áreas não necessitam ser adquiridas pelo poder público para a efetivação do CE. Portanto, conclui-se que a metodologia proposta para estabelecer o custo em SIG para aquisição de áreas para compor um CE entre duas UC, apresenta um avanço nos modelos existentes de proposição de CE, podendo auxiliar o poder público, norteando a decisão de acordo com a viabilidade orçamentária da gestão pública e na captação de recursos.