Dissertações - Ciências Ambientais - Sorocaba

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Ecotoxicological aspects of microplastic PET (Polyethylene Thereftalate) in freshwater using biochemical biomarkers from Danio rerio
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-06-29) Morales-Espinoza, Leslie Lissethe; Francisco, Renata Fracácio [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Os microplásticos (MPs) representam contaminantes emergentes que têm atraído extensa atenção da investigação devido à sua prevalência tanto em ambientes naturais como urbanos. Entre estes ambientes, os ecossistemas de água doce foram significativamente impactados. No entanto, atualmente faltam níveis de concentração seguros estabelecidos para MPs. Assim, através de uma revisão bibliográfica da abundância e distribuição de MPs nestes ecossistemas, bem como da sua relação com os estudos ecotoxicológicos mais recentes, foi possível fazer uma análise de risco e propor níveis seguros de MPs para ambientes de água doce (PNEC: 0,0027 mg L-1 ou 2,61 partículas L-1). Isto foi estimado para 7 tipos de MPs (PE, PS, PVC, PA6 e PES, PET e copolímero EEA) que foram baseados na revisão ecotoxicológica da pesquisa. Posteriormente, reconhecendo lacunas na literatura relativas a tipos específicos de MP, o presente estudo concentrou-se na investigação da ecotoxicidade de MPs de tereftalato de polietileno (PET-MPs). Com base nessas informações, foram realizados dois experimentos crônicos de 21 dias com Danio rerio para estudar sua ecotoxicidade isolada e misturada com cádmio (Cd). O primeiro teste consiste na comparação dos diferentes tamanhos do PET-MP isolado (300 - 450 µm; 53 - 75 µm); e o segundo da sua mistura (53 - 75 µm) com Cd. Concentrações ambientalmente relevantes de MPs (983 partículas. L-1 e 330 partículas. L-1) e Cd (10 ug L-1) foram utilizadas durante os testes de laboratório. Análises bioquímicas foram realizadas para observar a toxicidade em termos de estresse oxidativo (proteínas carboniladas), metabolismo (glicose e triglicerídeos) e atividade enzimática (malato desidrogenase e lactato desidrogenase). Especificamente, no caso do experimento de diferentes tamanhos e concentrações de PET-MP, os níveis de glicose, CP, MDH e LDH exibiram que partículas maiores têm efeitos mais pronunciados em comparação com as menores, e concentrações mais altas produziram similarmente maior impacto. No segundo experimento envolvendo a combinação de PET-MPs e Cd, foi observada toxicidade aumentada em termos de níveis de estresse oxidativo e atividade enzimática como resultado das análises de CP, LDH e MDH.
Aspectos legais e operacionais da gestão e gerenciamento de resíduos sólidos: estudo de caso em Araçoiaba da Serra-SP
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-06-30) Suaris, Lídia Dorna; Mancini, Sandro Donnini [UNESP]; Manfredini, Fabio Navarro; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A gestão dos resíduos sólidos tem sido um grande desafio aos Municípios, em especial os de pequeno porte, que buscam o desenvolvimento sustentável e também o seu enquadramento às normas e legislações. Para tanto, se faz necessário analisar as políticas públicas aplicadas e a gestão dos resíduos sólidos no Município, em cumprimento a legislação vigente no país. Dessa forma, buscou-se relacionar a gestão e gerenciamento dos resíduos sólidos encontrados no Município de Araçoiaba da Serra-SP (35.389 mil habitantes) com o cumprimento da legislação pertinente ao tema proposto. Em análise realizada verificou-se que o Município de Araçoiaba da Serra-SP está em conformidade e cumpre os requisitos dispostos em referidas legislações, sendo 7 Federal, 1 Estadual e 5 Municipal. Contudo, melhorias podem ser realizadas e propostas, contribuindo para o avanço e destaque do Município em relação aos resíduos sólidos e não apenas cumprir a legislação. Desta forma, sugestões foram elaboradas como a criação de disciplina sobre meio ambiente na rede pública e particular de ensino, provisão de sacos coloridos para coleta seletiva de materiais secos, indução da compostagem descentralizada, página na internet com informações atualizadas sobre os locais para descarte correto de tipos de resíduos de responsabilidade privada (medicamentos, lâmpadas fluorescentes, pilhas, baterias, lixo eletrônico, pneus, lubrificantes e embalagens de agrotóxicos etc).
NDVI e índices do espectro visível como descritores de uma Random Forest para classificar a cobertura do solo no entorno da Represa de Itupararanga - SP por meio de imagens do satélite CBERS4A
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-15) Fernandes, Wanessa Monteiro; Martins, Antonio Cesar Germano [UNESP]; Silva, Darllan Collins da Cunha e [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O sensoriamento remoto tem grande destaque na análise e monitoramento da superfície terrestre, especialmente devido a possibilidade de analisar grandes extensões de área, com destaque para os métodos computacionais que utilizam índices baseados nos canais do espectro eletromagnético. Visto isso, o objetivo deste estudo foi utilizar índices do espectro do visível e o NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) obtidos a partir de imagens do satélite CBERS 4A em conjunto com a aplicação do classificador Random Forest para a análise de regiões no entorno da represa de Itupararanga, localizada na Região Metropolitana de Sorocaba (RMS). Para isso, utilizou-se os softawares QGis e Rstudio, nos quais foram realizados o pré-processamento das imagens, cálculo dos índices, coletas de imagens de treinamento das regiões características e implementação da Random Forest. As classes de cobertura do solo obtidas foram agricultura, área urbanizada, corpo hídrico, solo exposto, vegetação arbórea e vegetação rasteira, permitindo uma análise qualitativa e quantitativa pela Random Forest. Observou-se que o NDVI apresentou um melhor desempenho em relação aos outros índices utilizados na segmentação das diversas regiões de cobertura do solo, além da banda do infravermelho próximo (NIR), sendo os descritores mais relevantes para a classificação das regiões usando a Random Forest.
A utilização de meta-heurísticas em séries temporais fuzzy para utilização em séries com excessos de zero
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-03-10) Sá, Yuri Vasconcelos de Almeida; Roveda, José Arnaldo Frutuoso [UNESP]; Vieira, Henrique Ewbank de Miranda [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O presente estudo investigou séries temporais fuzzy com excessos de zeros, empregando técnicas metaheurísticas, e comparou seus resultados de eficiência com diversos modelos propostos na literatura. Para isso, realizou-se uma revisão abrangente da literatura, com o propósito de identificar o estado da arte na área e modelos que pudessem ser implementados e comparados. Foi avaliada uma série de dados proveniente de uma indústria transformadora de madeira, tendo como objetivo direto aprimorar a eficiência da utilização de matéria-prima (madeira), visando racionalizar o impacto ambiental decorrente do processo de fabricação de paletes.
Preparo e caracterização de nanopartículas contendo inibidor de epóxi-hidrolase (TPPU) visando futuras aplicações clínicas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-24) Lima, Eligelcy Augusta de; Fraceto, Leonardo Fernandes [UNESP]; Melo, Nathalie Ferreira Silva de; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Os medicamentos anti-inflamatórios são amplamente utilizados no Brasil, principalmente na forma de comprimidos e cápsulas via oral. O uso irracional dessa classe terapêutica pode provocar danos à saúde por seus diversos efeitos colaterais e ainda ser prejudicial ao meio ambiente. A nanotecnologia é uma tecnologia inovadora que pode possibilitar na criação de formulações com características peculiares, como, menores concentrações de ativo, menores eventos adversos, dando origem a suspensões mais seguras, levando maiores benefícios à saúde dos. Visto isso, essa pesquisa desenvolveu diferentes formulação nanoestruturadas contendo Trifluoromethoxyphenyl-3-(1-propionylpiperidin-4-yl)urea (TPPU), e outros bioativos com características anti-inflamatórias, associada a um biopolimero naturais e avaliou sua eficiência de encapsulação e estabilidade, para possíveis aplicações clínicas futuras. Os resultados obtidos evidenciam que as nanoformulações desenvolvidas a base de Zeína (ZN) contendo TPPU, e ZN contendo TPPU + Cinamaldeído, e também as e PLGA contendo TPPU, e as revestidas com quitosana (CS), apresentaram ótima eficiência de encapsulamento (de 86 a 90%) e boas características coloidais, estabilidade em função do tempo e um perfil de liberação sustentada, o que pode promover uma maior atividade biológica e segurança do ativo TPPU.
Classificação de Regiões em Imagens do Satélite Sentinel 2 através de Inteligência Artificial
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-28) Galvão, Jonilson Michel Fontes; Martins, Antonio Cesar Germano [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A disponibilidade de recursos para estudo e compreensão da dinâmica do uso e cobertura do solo através de sensoriamento remoto por meio de técnicas de classificação com auxílio de aprendizado de máquina tem ganho destaque nos últimos anos. Este trabalho visa apresentar resultados da classificação de regiões em imagens do satélite Sentinel-2 da Área de Preservação Ambiental de Itupararanga, especificamente no entorno da represa de Itupararanga, no Estado de São Paulo. Através do pré-processamento e utilização de índices espectrais (NDVI, GNDVI, NDWI, MNDWI e NDBI) foi feita a classificação da cobertura do solo da região usando as técnicas de inteligência artificial: Random Forest (RF) e Support Vector Machine (SVM). As métricas de avaliação de desempenho registraram excelentes resultados com 99,27% de acurácia global para SVM com kernel radial e 99,15% para RF. O cálculo da cobertura do solo realizado por meio do SVM com kernel radial resultou em 3,4% de agricultura, 7,0% de água, 24,0% de vegetação arbórea, 4,2% de eucalipto, 27,7% de vegetação rasteira, 14,9% de solo exposto, 7,2% de interação solo e arbusto, 14,0% de área urbana e 0,2% de nuvem nas imagens analisadas.
Desenvolvimento, caracterização e aplicação biológica de nanossistema contendo zeína e lignina como carreador para geoprópolis
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-02) Ferreira, Gisele de Campos; Fraceto, Leonardo Fernandes [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Busca-se ampliar as aplicações naturais que possuam atividade eficiente contra fitopatógenos que tragam maior produtividade aos cultivos agrícolas, uma vez que o cenário de pragas resistentes e monocultura tornam o controle de pragas e doenças um dos maiores desafios da atualidade. Destaca-se a própolis como um produto natural com potencial de aplicação para pesticida, no entanto, sua baixa solubilidade em água e fitotoxicidade associada ao tempo de exposição e altas concentrações, representam um impasse. Neste sentido, o encapsulamento de própolis em nanopartículas compostas por biopolímeros melhoram tanto a solubilidade em água dos componentes ativos quanto à liberação destes componentes em dosagens menores, por mais tempo e, além disso, contribui com a gama de aplicações nanotecnológicas ecoamigáveis, por se tratar de uma formulação que é composta somente por materiais renováveis. A obtenção de um tipo de extrato de própolis brasileira, geoprópolis, e a avaliação de aspectos sobre a sua caracterização e estabilidade química ao longo de oitenta e cinco dias foram incluídas neste estudo. Para a aplicação biológica, foram preparadas nanopartículas a partir de zeína e lignina contendo geoprópolis de abelhas Mandaçaia (Melipona quadrifasciata), por meio do método de precipitação por antissolvente, que foram caracterizadas por espalhamento dinâmica de luz (DLS), potencial Zeta, pH, calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia na região do infra-vermelho (FTIR) e microscopia de força atômica (AFM). Aplicou-se as formulações de nanopartículas e extratos de geoprópolis, utilizando água como controle, em sementes de feijão (Phaseolus vulgaris) e tomate (Solanum lycopersicum), estas foram avaliadas quanto à taxa de germinação (%) e comprimento das plântulas, após 5 dias de incubação, e os resultados demonstraram que os tratamentos à base de extrato de geoprópolis e as nanoformulações não causaram efeitos deletérios na germinação das sementes avaliadas. Apesar disso, os resultados obtidos para o efeito biológico são inconclusivos. Já as formulações produzidas apresentaram características de estabilidade físico-químicas estáveis ao longo de 85 dias, dentre estas, duas demonstraram características de tamanho e índice de polidispersão que foram favorecidas com o tempo. Todas as amostras apresentaram excelentes índices de encapsulação (> 99%), enquanto que os resultados obtidos em DSC e FTIR de duas das formulações assim como seus componentes separadamente demonstraram interações químicas entre os componentes das formulações, bem como de grupamentos químicos específicos utilizados para a produção. Por fim, formulação sem ativo e formulações com os extratos F e G foram analisadas por meio de imagens obtidas por AFM e estas demonstraram que todas as formulações apresentaram nanopartículas esféricas e com maior freqüência de tamanho entre 40 e 60 nm para as formulações contendo geoprópolis em comparação com a formulação sem geoprópolis (80 – 100 nm). Todos os resultados sugerem que a combinação proposta é adequada para a aplicação efetuada, entretanto, estudos que avaliem outros nanossistemas e dosagens com ação eficiente contra fitopatógenos comuns em agricultura são necessários e bem-vindos, assim como os estudos que considerem os aspectos de nutrição e fisiologia vegetais com a utilização de geoprópolis, seja sob a forma de extrato etanólico ou como componente em nanoformulações.
Gestão ambiental em pequenas propriedades olerícolas: avaliação e priorização de danos ambientais
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-01-30) Oliveira, Décio de; Ribeiro, Admilson Irio [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Algumas práticas inadequadas de cultivos nas propriedades rurais podem promover consequências negativas ao meio físico, biótico e antrópico. No cenário das pequenas propriedades agrícolas brasileiras, a olericultura exerce um papel importante tanto para produção de alimentos quanto para geração de renda. Entretanto, a produção de olerícolas requer uma constante interação com o ambiente que resulta em benefícios econômicos e também danos ambientais. Sendo assim, torna-se necessário conhecer e priorizar esses danos, para melhoria das técnicas de manejo da produção e aprimoramento no processo de gestão. Nesse contexto, aperfeiçoar às técnicas de maneira a entender e mitigar os danos ambientais, torna possível propor rotinas de gerenciamento que garantam a otimização de processos e ações nas pequenas propriedades. O presente trabalho, tem como objetivo, descrever os aspectos ambientais das atividades de produção em pequenas propriedades olericolas identificando os danos ambientais e suas consequências. O estudo foi realizado em três pequenas propriedades agrícola dentro dos municípios de Araçoiaba da Serra - SP e Capela do Alto – SP. Para tanto foram levantados dados sobre os danos ambientais de cada propriedade e organizado em uma tabela. Para melhor compreensão a respeito da gestão das pequenas propriedades rurais, aplicou se um questionário para os olericultores. Um método para ponderação dos danos ambientais foi aplicado. Essa ponderação permitiu uma pré priorização identificando os danos por meio dos atributos Intensidade, amplitude, temporalidade e reversibilidade. Para refinar a ponderação e priorizar os danos ambientais mais significativos, tais informações foram empregadas numa matriz de priorização da gravidade, urgência e tendência (GUT). Os resultados obtidos após o uso da matriz GUT, mostrou que para cada propriedade rural as prioridades de gerenciamento dos danos foram diferentes. A priorização no gerenciamento do dano na propriedade 1 é com relação ao reservatório de água; a propriedade 2 é saúde e segurança ocupacional; e os danos a serem priorizados da propriedade 3 é relacionado a perda de produtividade. A gestão ambiental nas pequenas propriedades olerícolas, busca manter um desenvolvimento econômico adequado, gerenciando os danos ambientais e em contrapartida, assegurar a proteção e preservação dos recursos naturais.
Reaproveitamento de bagaço de cana de açúcar para a remoção de mercúrio em soluções aquosas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-27) Salas, Angie Paola Santacruz; Antunes, Maria Lúcia Pereira [UNESP]; Rosa, André Henrique [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A adsorção de íons metálicos com resíduos agroindustriais tem mostrado resultados promissores na remediação de aguas contaminadas. Não obstante, a porcentagem de remoção depende das propriedades do adsorvente, pelo que é necessário a aplicação de técnicas que melhorem suas características. Neste sentido, o tratamento com plasma é uma tecnologia propicia para modificar a superfície dos materiais tanto física como quimicamente. Por conseguinte, o presente estudo tem como intuito investigar a eficiência de remoção do mercúrio de soluções aquosas utilizando bagaço de cana de açúcar tratado pela técnica de plasma. Para isso, a biomassa bruta e pirolisada a uma temperatura de 300°C (biochar), foi tratada em um reator de plasma de baixa temperatura, utilizando hexafluoreto de enxofre (SF6) como gás de trabalho. Foram estudados três tempos de tratamento (2, 30 e 60 min) com três potências fixas (80, 190 e 300 W); e uma pressão de trabalho de 16 Pa. Os efeitos das modificações foram avaliados pelas seguintes técnicas: microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDS/MEV) e infravermelho por transformação de Fourier (FTIR). Foi realizado um estudo comparativo da porcentagem de remoção de mercúrio com os adsorventes obtidos e avaliado o pH de carga zero na faixa de 2 a 12. Posteriormente foi realizado um desenho experimental aplicando a metodologia de superfície de resposta para definir o melhor adsorvente e as melhores características para o estudo de cinética e de isotermas de adsorção. Os resultados das caracterizações indicam algumas alterações nas estruturas dos materiais, relacionadas principalmente com o aumento da porosidade. Além disso, foi possível confirmar a incorporação do flúor em todos os adsorventes, mas o enxofre só foi detectado em algumas amostras. Os espectros do FTIR confirmaram a presença destes elementos, ressaltando as bandas CF e SO. O adsorvente que teve um melhor efeito do tratamento com plasma para a remoção de mercúrio foi o bagaço de cana de açúcar tratado com uma potência de 300 W durante 60 min, com uma porcentagem de remoção de um 83,67% em comparação ao bagaço de cana de açúcar sem tratamento que foi de 57,95%. O mecanismo de adsorção apresenta comportamento tanto físico como químico, mas destaca-se a quimissorção. O modelo de Freundlick teve um melhor ajuste aos dados experimentais com um R2 de 0,98. Como conclusão final pode-se dizer que a tecnologia a plasma tem a capacidade de melhorar tanto as características físicas como químicas do adsorvente de bagaço de cana de açúcar.
Estudo do uso da terra na bacia hidrográfica do Rio Sorocabuçu, Ibiúna – SP para avaliação de áreas elegíveis em projetos MDL
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-23) Toledo, Mayra Vannessa Lizcano; Silva, Darllan Collins da Cunha [UNESP]; Lourenço, Roberto Wagner [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O crescimento da população ao longo dos anos tem levado a um maior consumo dos recursos naturais para garantir uma boa qualidade de vida, entretanto, tem gerado impactos negativos ao ambiente, especialmente nas florestas, as quais fornecem diversos serviços ambientais fundamentais e necessários para garantir a vida no planeta como, por exemplo, a captura de dióxido de carbono que contribui para atenuar os efeitos da mudança climática. Portanto, o reflorestamento permite garantir a sustentabilidade dos serviços ambientais proporcionados pelas florestas, além da qualidade de vida para as gerações futuras. É importante que os projetos destinados a recuperação e expansão daquela cobertura vegetal sejam desenvolvidos em áreas estratégicas que garantam o investimento realizado. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi identificar e avaliar áreas com ausência de atividade econômica que apresentassem potencial para o desenvolvimento de projetos que contribuam ao Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Para o desenvolvimento deste estudo foi selecionada a bacia hidrográfica do Rio Sorocabuçu, a qual se encontra inserida na Área de Proteção Ambiental (APA) de Itupararanga. A metodologia utilizada consistiu na elaboração de mapas temáticos de uso da terra a partir de imagens do satélite Landsat 5 TM e Landsat 8 OLI para os anos 2000 e 2020, respetivamente; onde a classificação das imagens se deram pelo uso redes neurais artificiais do tipo Multilayer Perceptrón (MLP), além disso, foi realizado o cálculo e análise temporal do estado da vegetação através do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). Finalmente, utilizou-se ferramenta Land Change Modeler (LCM) para analisar as mudanças ocorridas no período estudado e calculado o potencial de transição e a identificação e elaboração de um mapa temático das áreas viáveis para o desenvolvimento de projetos que contribuam com o MDL. Foi identificada uma elevada perda de áreas de vegetação natural entre os anos 2000 e 2020, bem como uma expansão das áreas antrópicas, tanto agrícolas quanto não agrícolas; por outra parte, o NDVI calculado mostrou que não há áreas com vegetação saudáveis e que as áreas com maior saúde vegetal estão, principalmente, em áreas com maior declividade. Por fim foi determinado que 1,38% da área de estudo apresenta áreas com alta elegibilidade para implementação de projetos que contribuam com o MDL.
Presença de retardantes de chama bromados em resíduos poliméricos de equipamentos eletroeletrônicos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-02-24) Melo, Hansel David Burgos; Rosa, André Henrique [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Os retardantes de chama bromados (BFRs) são considerados Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs) e representam um grupo de substâncias químicas orgânicas sintéticas resistentes ao processo natural de degradação físico-química e biológica. Desta forma, os BFRs, em especial os éteres de difenil polibromados (PBDEs) já foram proibidos em muitos países por suas propriedades perigosas à saúde e persistência ambiental. No Brasil, ainda são escassos os trabalhos estudando a presença desses contaminantes, em especial em resíduos eletroeletrônicos. Considerando a necessidade da implementação de uma economia circular no país, e a adequação das legislações existentes, o objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de retardantes de PBDEs em resíduos poliméricos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE) na Região Metropolitana de Sorocaba, São Paulo – Brasil. Para isso, foram coletadas 159 amostras de REEE, e após extração adequada com diclorometano e foram feitas quantificações de PBDEs (BDE-28, -47, -99, -100, -153, -154, -183 e -209) por cromatografia gasosa e detecção por espectrometria de massas (CG/MS). Os resultados mostraram a presença de PBDEs em 149 amostras, das quais 18 amostras ultrapassam o Limite de Baixa Concentração de Poluentes Orgânicos Persistentes (LPCL) com concentrações maiores de 1.000 mg Kg-1 de PBDEs. O BDE-209 foi o mais abundante e o BDE-47 o presente em menor concentração. Principalmente, as amostras provenientes de TV CRT tiveram as concentrações maiores de PBDEs e o maior número de amostras que ultrapassaram o LPCL (11 amostras), seguido por aparelhos de som, TV LCD e por último, partes de computadores. Aproximadamente 549.064 t/ano de polímeros provenientes REEE foram gerados em 2020, dos quais pode se estimar que 12.810,49 toneladas representariam PBDEs, o que equivale a cerca de 2,3% (m/m). Desta forma, os resultados obtidos mostram a necessidade de um maior controle e monitoramento da presença desses contaminantes nos REEE antes de sua reciclagem e disposição final, visando uma economia circular e sustentável.
Desenvolvimento da técnica DGT com membrana ligante de quitosana natural e membrana difusiva de agarose
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-22) Caetano, Marina Madid Micheletti; Tonello, Paulo Sergio [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Frente à evolução da industrialização, aliada com o crescimento intenso da agricultura e dos principais centros urbano-industriais, os corpos hídricos vêm sofrendo com a entrada de grandes quantidades de contaminantes e compostos químicos, como os metais potencialmente tóxicos. O monitoramento dos corpos hídricos é de grande importância, uma vez que são utilizados para abastecimento público e diversas outras atividades como irrigação e pesca, e a técnica de difusão em filmes finos por gradientes de concentração (DGT) tem se mostrado eficiente no auxílio ao monitoramento destes metais em meios aquosos. Técnica baseada na 1ª Lei de Difusão de Fick, convencionalmente utiliza a membrana ligante feita com resina Chelex-100 e a membrana difusiva de acrilamida-agarose. Entretanto, esta resina é artificial e seus resultados são limitados. Uma alternativa para esta questão seria utilizar materiais de origem natural para fabricação do gel ligante, como a quitosana, que se trata de um polímero natural, biodegradável e atóxico. Sendo assim, nesse trabalho o dispositivo DGT foi confeccionado com materiais alternativos, sendo eles: filme de quitosana natural como agente ligante e gel de agarose como gel difusivo para a determinação dos coeficientes de difusão e adsorção dos analitos Cd (II), Cu (II) e Zn (II) em ambientes aquáticos. Os dispositivos montados com os materiais alternativos foram validados a partir de curvas de imersão nos diferentes analitos analisados, onde foram obtidas retas que comprovam o cumprimento da Lei de Fick, ou seja, comprovam que podem ser utilizados para a técnica DGT. No teste de câmara de difusão, o gel de agarose apresentou coeficiente de difusão para os íons Cd (II), Cu (II) e Zn (II), respectivamente, de 5,09 x 10-6 cm2 s -1 ; 2,83 x 10-6 cm2 s -1 e 1,70 x 10-6 cm2 s -1 . Os mesmos coeficientes foram determinados utilizando diretamente os dispositivos DGT e os valores de coeficiente de difusão foram de 2,45 x 10-6 cm2 s -1 ; 3,56 x 10-6 cm2 s -1 e 1,27 x 10-6 cm2 s -1 , para Cd (II), Cu (II) e Zn (II), respectivamente. Os resultados dos coeficientes de difusão obtidos em ambos os testes foram mais semelhantes para Cu (II) e Zn (II) quando comparados a diferença entre ambos os coeficientes obtidos para o Cd (II), sendo assim concluiu-se que o dispositivo DGT com os materiais alternativos foi efetivo, mas deve ser feita uma otimização do processo para obter resultados mais eficientes.
Recuperação e caracterização de fósforo por meio das cinzas do lodo de uma ete municipal
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-01) Garcia, João Batista Ferraz; Morais, Leandro Cardoso de [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O fósforo é um elemento químico não encontrado pronto para uso na natureza, seu uso pela humanidade é feito após extração de rochas fosfáticas e posterior tratamentos físicos e químicos. Diversos estudos recentes comprovam a iminente possibilidade da sua escassez, assim urge-se a necessidade da reciclagem desse elemento primordial na produção de alimentos através da agricultura, pois o uso de fertilizantes fosfatados nas culturas consome cerca de 90% da produção mundial devido o elemento ser macronutriente essencial para as plantas. Diante dessa problemática o lodo de esgoto aparece como potencial matéria prima para recuperação de fósforo, uma vez que há uma quantidade considerável do elemento na matriz, que em muitos casos o lodo sequer é aproveitado na aplicação auxiliar de fertilização de culturas, sendo depositado em aterros sanitários pelas companhias de saneamento. A falta de interesse na reutilização na agricultura ocorre principalmente pela alta quantidade de patógenos, poluentes orgânicos, microplásticos e possivelmente metais tóxicos, sendo assim, são necessárias formas de tratamento para o aproveitamento do potencial de recuperação de fósforo, sendo uma delas a utilização das cinzas do lodo biológico incinerado/calcinado. Foi obtido nessa pesquisa alta taxa de conversão das frações NAIP (fósforo inorgânico não apatita) em AP (fósforo apatita), mais biodisponíveis às plantas, com uso de aditivo CaO de pureza comercial nos experimentos de calcinação do lodo seco. O teor de pentóxido de fósforo encontrado variou de 12 a 17%, inclusive superando diversas matérias-primas e fertilizantes à base de fósforo. As cinzas também demostraram estar com quantidades de metais tóxicos bem abaixo do preconizado pela legislação ambiental brasileira e internacional, sendo assim ela pode ser aplicada diretamente no solo para a fertilização de culturas ou ser avaliado métodos de extração e separação do conteúdo de P para a produção de fertilizantes.
Avaliação da eficácia do poli(acrilato de sódio-co-acrilamida) no tratamento de água superficial da represa Cachoeira do França, São Paulo
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-12-01) Marques, Diego Gouveia; Campos, Valquíria de [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O tratamento de água para fins de abastecimento é um processo que garante a potabilidade da água e o seu consumo seguro. Muitas vezes, em razão de dificuldades técnicas, como a deterioração da qualidade da água de manancial, reforça-se a necessidade de estudos frequentes, para garantir o seu tratamento efetivo. Paralelamente, a boa prática ambiental é requerida para as empresas do setor, tanto por meio de restrições ou incentivos legais, como através da demanda e oferta para o consumidor ou mesmo, devido a concorrentes do setor que ditam tendências ambientais bem vistas, de modo que esforços para identificar estratégias que possam conduzir a melhorias efetivas do desempenho ambiental são frequentes. Nesse contexto, o presente trabalho buscou avaliar a aplicabilidade do polímero poli(acrilato de sódio-co-acrilamida) reciclado da poliacrilonitrila como auxiliar de floculação, junto ao coagulante cloreto de polialumínio, referenciado neste trabalho como PAC 48, em termos da redução de turbidez de água bruta da represa Cachoeira do França, manancial empregado no abastecimento público. Como resultado, obteve-se que a dosagem do PAC 48 necessária para o ponto isoelétrico de amostras de água bruta de baixa turbidez, abaixo de 10 NTU, foi de 2 e 3 mg L-1, em comparação com 6 mg L-1 de outro cloreto de polialumínio comercial, com ambos os coagulantes sem diferença no teor de alumínio, de valor próximo a 5% de teor de Al. A menor dosagem requerida é interessante do ponto de vista ambiental dada a menor necessidade de alumínio para a reação. Entretanto, a redução da turbidez empregando o PAC 48 no ponto isoelétrico foi menos satisfatória que o outro cloreto de polialumínio comercial disponível, evidenciando a oportunidade do emprego de um polímero, como auxiliar de floculação. A dosagem do polímero foi avaliada em termos do impacto no potencial Zeta e no pH, em faixas de baixa dosagem, de 0 a 5 mg L-1 e de 0 a 125 mg L-1, com valores de potencial Zeta se distanciando do ponto isoelétrico a valores menores que -8 mV em todas as dosagens acima de 1 mg L-1, indicando que a dosagem do polímero deve ser efetuada após um período da coagulação. Empregado o polímero poli(acrilato de sódio-co-acrilamida), observou-se melhora na redução de turbidez na dosagem de 2 mg L-1 em dois experimentos diversos, indicando que o uso do polímero é efetivo, como auxiliar de floculação em dosagens específicas.
Estudo cinético e de adsorção de íons metálicos em nanofibrilas de celulose
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-08) Orsi, Blenda Lopes; Tonello, Paulo Sérgio [UNESP]; Goveia, Danielle [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Com o avanço dos processos tecnológicos e consequentemente industriais, o descarte de metais em compartimentos ambientais tem se mostrado um problema devido as consequências negativas aos seres vivos, podendo culminar na morte dependendo do tipo de metal, suas propriedades e interações com o meio. Para auxiliar no monitoramento ambiental, o desenvolvimento de técnicas e modelos utilizando materiais de baixo custo a fácil acesso mostram-se metodologias atrativas. A celulose é o biopolímero natural mais abundante do mundo podendo ser obtido diretamente das plantas ou resíduos, como bagaço da cana e restos de madeira. Portanto este estudo tem como objetivo avaliar a eficiência da nanocelulose para a adsorção de íons metálicos presente em soluções aquosas. A produção da celulose em escala nano se deu a partir do uso do moinho SuperMassColloider, que utilizando-se da moagem diminui o diâmetro de suas fibras, e o preparo de filmes deste material, a partir de secagem em estufa. Sua caracterização por DRX, FTIR, MEV, EDS e AFM mostraram a fabricação de uma celulose em escala nano com parâmetros dentro dos obtidos por literatura. Os testes analíticos envolveram o estudo do equilíbrio químico, avaliando o tempo de contato até o equilíbrio ser estabelecido, com valores obtidos a partir da leitura em ICP OES. Foram preparadas soluções multielementares de íons metálicos (zinco, cobre, cádmio, chumbo, manganês e níquel) com pH 6, força iônica 0,01 mol L-1 e temperatura constante de 25°C, a fim de analisar os modelos cinéticos de adsorção de pseudoprimeira ordem, pseudosegunda ordem, Elovich, Weber-Morris e Boyd, com a finalidade de verificar o melhor modelo que se aplica ao mecanismo de adsorção entre o adsorvente e o adsorvato. O estudo em questão obteve um resultado favorável para a adsorção dos íons metálicos selecionados, com porcentagem de remoção no equilíbrio variando conforme o metal, zinco (87%), chumbo (95,6%), níquel (90,7%), manganês (95,5%), cobre (98,4%), cádmio (87,7%). Dentre os modelos comparados o que mais se adequou foi o de pseudosegunda ordem, enquanto o de Weber e Morris se adequou ao explicar o mecanismo de adsorção, tendo em alguns casos sido complementado pelos resultados de Boyd, principalmente para os tempos iniciais.
Caracterização e aplicação de geradores termoelétricos na captação de calor residual
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-08-30) Domingues, Juan; Martins, Antonio Cesar Germano [UNESP]; Diniz, Ivando Severino [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A Agência Internacional de Energia (AIE) constatou que quase 1,3 bilhões de pessoas ainda não têm eletricidade em suas casas e para este grupo a geração de energia acontece predominantemente através da combustão de biomassa. Tal modelo de produção de energia é pouco eficiente e por este motivo uma grande quantidade de calor é rejeitado. Uma das formas de se reaproveitar esta energia desperdiçada é através dos geradores termoelétricos (TEG) que possuem a capacidade de realizar a conversão de calor em energia elétrica de forma limpa e direta. Esta pesquisa realizou a caracterização e a construção de um gerador termoelétrico para recuperação de calor residual em fornos de queima de biomassa. As curvas características de um gerador elétrico foram obtidas experimentalmente e notou-se que a medida em que a diferença de temperatura estabelecida no TEG aumenta, sua potência elétrica também aumenta. O desempenho do TEG neste ensaio mostrou-se satisfatório, sendo possível dispositivo gerar aproximadamente 6W de potência com uma diferença de temperatura de 200°C. A construção do protótipo de um fogão termoelétrico foi viabilizada a partir da análise da caracterização do módulo termoelétrico, que se mostrou suficiente para atender a demanda energética da aplicação proposta que é de se carregar um celular. O fogão termoelétrico foi capaz de produzir uma potência máxima nas condições reais de aplicação de 3,09 W, com uma tensão de saída de 2,83 V. Este resultado é bastante atrativo, pois demonstra a viabilidade técnica de aplicação de módulos termoelétricos em processos de captação de energia térmica residual para a conversão em potência elétrica útil.
Avaliação do ciclo de vida de um antiparasitário de uso veterinário com adoção de uma nova embalagem
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-07-29) Santos, Jaquelaine Ribeiro de Sousa; Ribeiro, Admilson Irio; Matos, Lucas Vinicius Shigaki de; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
As atividades humanas necessitam cada vez mais de modelos de gestão com controles de ações que buscam evitar impactos ambientais negativos. Isso é evidenciado na grande demanda de recursos naturais para obtenção de serviços e produtos. Nesse cenário, a avaliação do ciclo de vida (ACV) consiste em uma metodologia de análise de impactos ambientais, que aborda desde etapas iniciais, intermediárias e finais. A presente proposta objetivou avaliar o desempenho ambiental do sistema atual e da troca de embalagem de um produto antiparasitário de uso veterinário por meio da utilização desta metodologia. O primeiro cenário em avaliação é o sistema atual, sua embalagem principal é um frasco dosador de polietileno com 7 itens componentes no total. O cenário proposto possui nova embalagem do tipo bag-in-box e é composta por 3 itens no total. O método se divide em escolha do produto, descrição do seu ciclo de vida, aplicação da ACV e conclusão. No que se refere a avaliação do ciclo de vida, as normas NBR ISO 14040 e 14044, foram utilizadas como base metodológica. O cenário proposto obteve melhor desempenho ambiental em 17 das 18 categorias abordadas pelo método de avalição de impacto Recipe 2016. A categoria uso da terra foi a única em que a nova embalagem não apresentou melhor performance. O quesito decisório para esta categotia foram pontos de compensação de danos devido a realização de reciclagem de papelão, que com a mudança de embalagem evitariam de ser gerados e reciclados. Isto conclui que o novo cenário também é preferível na categoria uso da terra. Em média a nova embalagem obteve cerca de 3,7% melhor desempenho ambiental. As entradas e saídas que mais influenciaram nesses resultados foram: transporte, eletricidade, embalagens de papelão, reciclagem e incineração. O método de ACV possibilitou a identificação do melhor cenário e o direcionamento de pontos críticos ambientais.
Análise do processo de planejamento de recursos hídricos no espaço territorial da unidade de gerenciamento de recursos hídricos dos rios Sorocaba e médio Tietê de 1995 a 2021: planos de bacia hidrográfica
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-09-02) Nunes, Nilo; Guandique, Manuel Enrique Gamero; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O objetivo do trabalho é contribuir para que o planejamento e a gestão de recursos hídricos sejam entendidos a partir de uma estrutura integrada, em consonância com o planejamento regional e municipal. O estudo foi direcionado para a unidade de gerenciamento de recursos hídricos da bacia hidrográfica dos rios Sorocaba e médio Tietê (UGRHI-10), do sistema integrado de gerenciamento de recursos hídricos do estado de São Paulo (SIGRH). A pesquisa foi documental, através das informações obtidas no SIGRH e no sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos (SINGREH), com o levantamento das deliberações do comitê da bacia hidrográfica dos rios Sorocaba e médio Tietê (CBH-SMT), de 1995 a 2021; o levantamento das deliberações do conselho estadual de recursos hídricos (CRH/SP), de 1993 a 2021; o levantamento da legislação de recursos hídricos do Brasil, do estado de São Paulo e da evolução do processo de planejamento de recursos hídricos do Brasil, do estado de São Paulo e da UGRHI - 10 dos rios Sorocaba e médio Tietê, de 1934 a 2021; o levantamento da evolução e da estrutura dos planos de recursos hídricos do estado de São Paulo (PERHs), dos relatórios de situação dos recursos hídricos no estado de São Paulo (RSRHIs) e documentos correlatos de 1987 a 2021; o levantamento do 1º PERH (1990-1991) e o levantamento da evolução e da estrutura dos planos de bacia hidrográfica - PBH, e dos relatórios de situação dos recursos hídricos da UGRHI-10, de 1995 a 2021. A partir dos levantamentos mencionados e analisados, verificou-se que as deliberações que tratam de projetos, obras e serviços propostos e executados nos municípios integrantes da UGRHI-10, concentram apenas 8,8 % do total das deliberações, mostrando a importância de aproximar os debates do comitê, em relação a projetos, obras e serviços nos 52 municípios integrantes da UGRHI-10. Comparando-se a atuação do CBH-SMT com o CRH-SP, observa-se que enquanto o CBH-SMT consome grande parte dos seus esforços com 34,8 % de suas deliberações relacionadas às diretrizes e critérios para distribuição dos recursos do fundo estadual de recursos hídricos - FEHIDRO, incluindo seleção e investimentos, ajustes em projetos, prorrogação de prazos, alterações de valores e de tomadores, o CRH/SP possui uma atuação predominantemente técnica, evidenciada pelo porcentual de 52 % do total da deliberações no período de estudo (1993- 2021), constatando-se a existência de poucos mecanismos de acompanhamento e controle dos projetos e obras aprovados pelo comitê, que permitam avaliação de desempenho pelos membros do CBH e cidadãos interessados. Também foram apresentados tópicos importantes para subsidiar o planejamento e a gestão de recursos hídricos na UGRHI- 10 (bacias hidrográficas do rios Sorocaba e médio Tietê), tecendo considerações, observações, proposições e contribuições que possam despertar interesse, tanto no meio acadêmico, como fora dele. Algumas das proposições podem ser apresentadas ao próprio CBH-SMT, à FABH, ao CRH/SP e demais órgãos de planejamento e gestão de recursos hídricos. Portanto, oferece-se contribuições para elaboração de diretrizes específicas, visando a formulação de política municipal de recursos hídricos e melhorias no processo de planejamento e gestão municipal e regional, apresentando um roteiro básico e contribuições para diretrizes específicas.
Identificação de áreas prioritárias para recuperação em uma bacia hidrográfica intermunicipal no oeste maranhense
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-07-15) Rizzo, Felipe Alexandre; Darllan Collins da Cunha e Silva; Tonello, Paulo Sérgio [UNESP]; Martins, André Gustavo Lima de Almeida; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Diante da necessidade de conhecer a qualidade ambiental da Bacia Hidrográfica do Córrego Pequiá, no oeste maranhense, inserida nos municípios de Açailândia, São Francisco do Brejão e João Lisboa foi proposto este estudo objetivando a elaboração de uma ferramenta de gestão que permita identificar áreas degradadas necessárias à recuperação. A ocupação irregular do solo, evidenciou a alteração da paisagem na bacia, que encontra-se inserida no bioma Amazônico com algumas áreas transicionais do Cerrado, onde se destaca a presença de grandes fazendas, distrito industrial e áreas urbanas, alterando consequentemente a qualidade da água. Para a execução deste estudo foram utilizados os softwares ArcGIS 10.6, QGIS 2.18 e Trackmaker para o cálculo e análise de índices morfométricos das sub-bacias hidrográficas presentes na área de estudo, das variáveis da Equação Universal de Perdas de Solo, da espacialização dos Índices de Qualidade da Água (IQA) e Índice de Estado Trófico (IET) nos exutórios das sub-bacias hidrográficas, da relação espacial da temperatura da superfície terrestre (TST) com o índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) em dois períodos distintos 1984 e 2020 e, por fim, a determinação de áreas prioritárias à recuperação (APR). Os resultados permitiram identificar uma tendência a não circularidade para todas as sub-bacias hidrográficas e o maior gradiente do canal principal observado foi de 38,70 m/km na sub-bacia do Mosquito. Os índices de sinuosidade foram classificados como reto para as sub-bacias do baixo Pequiá e Mosquito, ficando as demais como muito sinuoso com maior tendência de aporte de sedimentos. Para os resultados dos índices de rugosidade mostram terreno suavemente ondulado para as sub-bacias do Mosquito e alto Pequiá com valores 165,92 e 187,88 e a perda média anual de solo foi estimada em 17.180,07 t/ha/ano que variou entre 12,65 e 34.349,4 t/ha/ano. Para o IQA alguns parâmetros divergiram do que preconiza a Resolução CONAMA 357/05, para Classe 2, sendo observado IQA ruim para dois exutórios localizados no baixo Pequiá e Brejão e um IET classificado como supereutrófico para os exutórios Mosquito e alto Pequiá, indicando um possível quadro de eutrofização do rio. Na análise das imagens ocorreu diferença de vegetação existente em 36 anos de atividades antrópicas que alterou a dinâmica da floresta em diversos pontos da bacia, ocasionando um aumento médio de temperatura de 4ºC, evidenciando-se a necessidade da recomposição florestal. Na bacia 1,73 % das áreas possuem risco alto de diminuição da capacidade de recuperação, uma vez que o desenvolvimento bacteriano e de microorganismos poderá se tornar menor a cada ano, por consequência do aumento da temperatura do solo. Concluiu-se que existe a necessidade de gestão compartilhada entre os municípios onde está inserida a Bacia Hidrográfica do Pequiá para a manutenção da dinâmica hidrológica da região. A perda de solo nos pontos mais críticos da bacia se deve ao tipo de solo, elevada declividade e falta de práticas conservacionistas. O IQA e IET trazem informações relevantes das alterações geradas pelas ações antrópicas nas águas superficiais. Portanto, essa proposta possibilita a tomada de decisão em áreas estritamente prioritárias, dependendo de menores investimentos por se tratar áreas pontuais na Bacia do Córrego Pequiá.
A utilização do efluente da carcinicultura em sistemas de bioflocos (biofloc technology) para produção de hortaliças em aquaponia
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022-03-09) Souza, Lusia Aparecida de; Guandique, Manuel Enrique Gamero [UNESP]; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Com o aumento do consumo de pescado e declínio dos estoques pesqueiros, a aquicultura foi incentivada em especial a carcinicultura, a partir dos anos 2000, chegando atualmente à marca dos 55% da produção mundial de crustáceos. Sob a ótica da sustentabilidade, sendo a água recurso natural essencial à vida, entende-se que seu adequado. Reuso trata-se de ação em benefício da comunidade e do ambiente. Esse estudo teve como objetivo avaliar a eficiência da planta halófita Sandorcocornia ambigua para tratamento do efluente decorrente da produção de camarões Litopenaeus vannamei em sistemas de bioflocos, ao longo de dois ciclos de produção, totalizando 270 dias de observação, para redução dos índices de nitrogênio na água do sistema de cultivo, aumentando sua utilização e evitando a contami nação do solo e lençol freático, refletindo em melhor custo benefício da produção. Durante os experimentos, a água descartada dos clarificadores foi depositada em reservatório, com bancada de sistema Filme Nutriente (NFT – Nutrient Film Technique) hidropônica dispostos longitudinalmente sobre este. As raízes das plantas ficaram submersas no filme d’agua que passava através dos canais de irrigação em contato as raízes das plantas. Durante todo o processo as variáveis ambientais e físico-químicas, assim como da água, foram tomadas diariamente. Verificou-se que houve redução nos níveis de amônia e desenvolvimento satisfatório da planta, representando produção vegetal adequada,o que permite concluir que a reutilização do efluente em aquaponia é eficiente, tanto do ponto de vista de tratamento da água, quanto do produtivo.

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