Os estudos de análise de risco ecológico consistem em avaliar as alterações ecológicas ocasionadas pelas diversas atividades antropogênicas a um determinado sistema, tais como aquelas decorrentes da lixiviação de áreas contaminadas, das emissões de efluentes urbanos, industriais e do runoff de áreas agrícolas, entre outras, por meio da integração das informações físicas, químicas e biológicas. A partir dessa análise, o objetivo geral desse estudo foi avaliar as implicações dos impactos antrópicos relacionados com os diferentes usos e ocupações da bacia hidrográfica do Lobo (municípios de Itirapina e Brotas, estado de São Paulo, Brasil) na dinâmica ecológica dos ecossistemas aquáticos lóticos e lênticos, utilizando para tal finalidade a caracterização limnológica dos corpos hídricos e o reconhecimento dos potenciais impactos existentes, para posterior aplicação de uma análise de risco ecológico, com base nas linhas de evidência química, ecotoxicológica e ecológica. Para tanto, foram realizadas coletas em quatro períodos distintos (chuvoso, seco e intermediários), em 14 estações de amostragem (tributários e reservatório), incluindo variáveis bióticas e abióticas, cujos resultados foram avaliados temporal e sazonalmente, permitindo uma abordagem integrada do sistema. Os resultados obtidos no diagnóstico ambiental indicam que as alterações registradas se relacionam com os usos antrópicos da bacia hidrográfica, incluindo a emissão de efluentes domésticos da cidade de Itirapina (SP) e as fontes difusas associadas ao aporte de sedimentos e agroquímicos utilizados nas diferentes culturas estabelecidas na região. Ao analisar os dados da tríade (químicos, ecotoxicológicos e ecológicos) de forma conjunta e quantitativa, os resultados mostraram que na linha de evidência química os riscos foram maiores no reservatório em relação aos tributários, nos quais os riscos foram considerados como baixo e moderado no período seco, em algumas estações de amostragem. Riscos ecotoxicológicos não foram identificados na maioria dos locais amostrados, porém situação inversa foi registrada para os riscos ecológicos em função da influência das variáveis limnológicas. A integração das linhas de evidência mostra diferença sazonal em relação aos períodos seco e chuvoso, com valores de risco mais elevados no período seco, além da associação do risco com a degradação ambiental de cada sistema avaliado. Assim a partir dos resultados obtidos, verifica-se que os impactos na bacia hidrográfica do Lobo são relevantes, necessitando de medidas emergenciais de recuperação e manejo integrado dos ecossistemas terrestres e aquáticos, promovendo a minimização dos efeitos e recuperação das funções ambientais ou serviços ecossistêmicos em curto, médio e longo prazo. / Ecological risk assessment studies are important to assess environmental changes that have been caused by various anthropogenic activities, such as leaching of contaminated areas, input of domestic and industrial sewage, runoff of agricultural areas and other impacts, which are responsible for physical, chemical and biological alterations. In this context, the aim of this study was to evaluate the impact of the anthropogenic activities developed in the Lobo Hydrographic Basin (Itirapina and Brotas, state of São Paulo, Brazil) on the ecological dynamics of lotic and lentic aquatic ecosystems. To attempt it, limnological studies and the evaluation of the potential impacts were carried out before the subsequent application of an ecological risk analysis, which were based on chemical, ecotoxicological and ecological evidence lines. For this purpose, samples were taken in different periods (rainy, dry and intermediate seasons), in 14 sampling stations (tributaries and reservoir), including biotic and abiotic variables in relation to water and sediment, and the results were analyzed space and seasonally. The results obtained suggest that domestic sewage from Itirapina city (São Paulo State), deforestation and diffuse pollution (associated with the accumulation of sediments and agrochemicals used in different cultures established in the region) were the main impacts in the Lobo watershed. The Triad Analysis (based on chemical, ecotoxicological and ecological measures), in addition of the quantitative results from chemical evidence line, indicated that risks were higher in the reservoir in comparison with the tributaries, where the risks were considered low or moderate in dry season in some sampling stations. Ecotoxicological risks were not identified at most of sampled sites, but the inverse situation was registered for ecological risks due to the influence of limnological variables. Seasonal differences between dry and rainy seasons were observed after the integration of all evidence lines, with higher risk values occurring during dry season, in addition to the risk associated with environmental degradation of each ecosystem. From the results, it is possible to conclude that the activities developed in the Lobo Hydrographic Basin have been responsible for several ecological impacts in this system, beside some alterations promoted by climatological events. Also, to prevent more social, economic and ecological negative consequences, some efforts need to be allocated to minimize the impacts, promoting recovery of the environmental functions and ecosystem services in short, medium and long term.

Este trabalho apresenta um procedimento para a análise e seleção de estratégias de manutenção de pavimentos em malhas de redes de rodovias, sendo proposto um modelo de sistema de gerência de pavimentos que inclui análises de riscos. O trabalho propõe a análise concomitante de diversas rodovias que sejam gerenciadas por uma mesma instituição, de modo a identificar os efeitos das estratégias individuais de manutenção sobre os custos totais para administração da malha. Para tanto são integrados elementos das análises em nível de projeto, com elementos adicionais, contendo informações especialmente relacionadas a riscos, de diversas naturezas e que possam ter impacto nas análises pelo sistema. Os conceitos fundamentais dos sistemas de gerência de pavimentos, tanto para aplicação em nível de rede, como para o nível de projeto, são utilizados no procedimento proposto de modo que grande parte dos dados requeridos é comum aos distintos níveis. O principal objetivo da integração entre os níveis de projeto e de rede é aumentar a confiabilidade dos resultados. Assim, a estrutura se inicia pelo nível de projeto, o qual contempla informações detalhadas acerca das condições dos pavimentos. Nesta etapa, os segmentos homogêneos são detalhadamente delimitados, e a utilização de variáveis obtidas por correlações é indicada. Tais elementos permitem que as intervenções sejam propostas de modo mais assertivo no curto prazo. Para a conexão entre os níveis de projeto e de rede, são selecionadas variáveis de desempenho advindas de medidas diretas sobre as condições dos pavimentos. É mais conveniente a utilização de variáveis que estejam alinhadas com requerimentos contratuais ou indicadores de desempenho. No nível de rede, a segmentação homogênea está orientada para fornecer resultados não detalhados, mais genéricos e de maior amplitude, que estatisticamente incluem variações de desempenho, comuns às projeções de médio e longo prazo. Para o procedimento, são elaborados cenários de análises, alinhados com políticas, objetivos, restrições, entre outros aspectos que possam influenciar a seleção de estratégias para intervenções em pavimentos. A ampliação dos elementos considerados nas análises, que resulta no nível proposto nesta tese, inclui estudos específicos sobre riscos. Os diversos riscos envolvidos na administração de rodovias vêm sendo explorados em maior profundidade em virtude da crescente participação da iniciativa privada em contratos de concessão. Os riscos são, portanto, considerados nos distintos níveis das organizações, a partir dos quais são eleitos aqueles que estejam relacionados e exerçam maiores impactos na gestão dos pavimentos. O estudo de caso conduzido para apresentar o procedimento contempla a análise de três rodovias concessionadas, considerando suas características especificas como condições dos pavimentos e requisitos contratuais. A partir do estudo de caso é possível pontuar aspectos relevantes nas análises em nível de rede, contribuindo para a construção de sistemas altamente orientados. / This thesis presents a procedure for the performing analysis and selection of strategies for the maintenance of road pavements in highways networks, by proposing a model of pavement management system that includes risk analysis. The work proposes the concomitant analysis of several highways that are managed by the same institution, in order to identify the effects of the individual maintenance strategies on the total costs for the administration of the network. For this purpose, the elements from project-level and network-level analysis are integrated with additional elements, especially those related to risk information, diverse in nature and with the capacity of impact on the system\'s analysis. The fundamental concepts of pavement management systems for both network-level and project-level are applied in the proposed procedure as the majority of the required data is common in both levels. The main purpose of the integration between the levels is to increase the reliability of the results. Thus, the structure begins at project-level, which includes detailed information about the condition of the pavements. In this step, the homogeneous segments are well delimited and the use of correlation obtained variables is indicated. These elements allow the proposed interventions to be more assertive on a short-term period. The indicators selected for the connection between project-level and network-level come from direct measurements on the conditions of the pavements. It is more convenient to use variables that are in line with contractual requirements or performance indicators. At the network level, homogeneous segmentation is oriented to provide not detailed results but to consider the larger scale. That includes, from statistically point of view, performance variations, common on projections for the medium and long-term. For the procedure, analysis scenarios are elaborated, in line with policies, objectives, constraints, and other aspects that may influence the selection of strategies for pavements interventions. The expansion of the elements considered in the analysis, which results in the proposed level, includes specific studies on risks. The various risks involved in the management of roads have been deeply explored due to the increasing participation of private partners in concession contracts. Therefore, the risks are considered in the different levels of the organizations. From those risks, the ones that are related and imply in a greater impact in the management of pavements are elected. The case study conducted to present the procedure includes the analysis of three highways under concession of a PPP (Private Public Partnership), considering its specific characteristics and pavements conditions, and contractual requirements. From the case study it is possible to draw attention to important aspects of the analysis at a macro network-level, contributing to the construction of highly oriented systems.

A implementação de programas de qualidade na linha de produção tem sido utilizada por empresas para garantir a competitividade em um mercado cada dia mais competitivo. A busca por equilíbrio entre qualidade e custos é uma constante na área industrial e, neste contexto, melhorias no processo produtivo são fundamentais. No setor florestal, responsável por 3,5% do PIB do país em 2007, a gestão da qualidade aplicada à linha de produção é recente e muitos aspectos importantes não são considerados. O objetivo deste trabalho foi identificar e avaliar os pontos críticos do processo de produção de uma empresa de processamento da madeira. Para tanto, a pesquisa foi dividida em três etapas. A primeira foi o mapeamento do processo da empresa e a elaboração de fluxogramas para as atividades. A segunda fase foi a identificação e avaliação dos pontos críticos por entrevistas com funcionários, utilizando metodologia FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) e diagramas de Ishikawa, que relaciona as falhas com suas possíveis causas. A terceira fase foi a avaliação do processo produtivo, empregando o controle estatístico do processo nos principais pontos críticos e a determinação da capacidade do processo pelo índice Cpk. Os resultados mostraram a existência de 6 sub-processos, sendo dois críticos. Nesses setores foram identificados 15 pontos críticos, com cinco deles selecionados para serem avaliados. Os gráficos de controle para variáveis indicaram que o processo produtivo da empresa é instável quanto ao item peças fora de dimensão em ambos setores, enquanto o índice Cpk permitiu concluir que a empresa não é capaz de produzir pisos de madeira dentro das especificações. Para os atributos, o processo era estável, exceto para peças marcadas pela lixa. A causa de não conformidades mais significativa foi a aferição dos equipamentos de medição, que resultou em processos com baixa variação, porém com médias distantes das especificações. / The implementation of quality programs in line production has been used by companies to guarantee the competitiveness in a market more competitive every day. The search for balance between quality and costs is a constant in industrial area and, in this context, improvements in the productive process are fundamentals. In the forest sector, responsible for 3,5% of the countrys GDP in 2007, the quality management applied to the line production is recent and many important aspects are not considered. This study aimed to identify and evaluate the critical points of the process of production of a company of wood processing. Therefore, the research was divided in three stages. The first one was the process mapping of the company and the elaboration of flowcharts for the activities. The second phase was identify and evaluate the critical points for interviews with employees, using FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) methodology and Ishikawas diagram, which relates the failure with their possible causes. The third phase was the evaluation of the productive process, applying statistical process control in the main critical points and the determination of the process capability for the Cpk index. The results showed the existence of 6 processes, two of them critical. In those sectors 15 critical points were indentified and 5 were selected for evaluation. The control charts for variables indicated that the process is unstable for the item pieces out of dimension in both processes, while the Cpk index allowed to conclude that the company is not capable to produce wood flooring according to the specifications. For the attributes, the process was stable, except for pieces marked by the sandpaper. The more significant cause of non-conformities was the gauging of the measurement equipments, that resulted in processes with low variation, however with means far from the specifications.

A demanda pelo aumento do volume de tráfego aéreo tem pressionado as autoridades da aviação a adensar o espaço aéreo global, por meio de redução na separação entre aeronaves, permitindo operações mais eficientes no Gerenciamento de Tráfego Aéreo (ATM). No entanto, questões relacionadas com a segurança das operações de tráfego aéreo surgem quando se considera a possibilidade de reduzir a separação de aeronaves. Objetivamente, para maior eficiência e redução da separação, sem que isso afete significativamente a segurança, a posição vigiada das aeronaves deve aparecer de forma não só mais exata e precisa para o controlador de tráfego aéreo (ATCo), como deve ser mais fiável, o que envolve a integridades dessa informação. Essa pesquisa propõe avaliar os impactos que esses parâmetros têm nos níveis de segurança crítica (safety) no sistema de controle de tráfego aéreo (ATC) inserido no novo conceito de ATM Global (CNS/ATM). Para isso, foi realizada uma análise dos dados de erro de posicionamento do Sistema de Navegação Global por Satélites (GNSS) visando estabelecer seu comportamento. Esse comportamento é utilizado para modelar um sistema de controle de tráfego completo para fins de simulação e, adotando-se a metodologia de análise de segurança desenvolvida por Vismari (2007), avaliar os efeitos que esses novos parâmetros exercem sobre os níveis de segurança encontrados na pesquisa desenvolvida por Vismari (2007) para ambientes de tráfego aéreo baseados na Vigilância Dependente Automática por Radiodifusão (ADS-B). São comparados diversos cenários em que houve a degradação do comportamento do sistema GNSS. Para cada cenário estudado verificou-se que a degradação do comportamento não foi suficiente para gerar eventos de risco relacionados à integridade dos dados posicionais das aeronaves. Assim, dentro das condições simuladas, o sistema manteve os níveis de segurança crítica no que se refere à integridade do posicionamento das aeronaves apresentadas na tela do controlador de tráfego aéreo em operações de resolução de conflito. O modelo computacional desenvolvido possui diversas características que, apesar de não serem totalmente utilizadas na presente pesquisa, constituem um legado para pesquisas futuras e para a integração com a Plataforma Integrada para Ensaios de Sistemas Embarcados Críticos (PIpE-SEC) desenvolvida dentro do Grupo de Análise de Segurança (GAS) da EPUSP. / The demand for increasing air traffic volume has pressed aviation authorities to densify the global airspace through separation reduction between aircraft, allowing operations that are more efficient in the Air Traffic Management (ATM). However, issues related to the safety of air traffic operations arise when considering the possibility of reducing the separation of aircraft. Objectively, for greater efficiency and separation reduction, without significantly affecting safety, surveillance positions of the aircraft must appear not only more accurate and precise to the air traffic controller (ATCo), it should be more trustworthy, which concerns the integrity of that information. This research proposes to assess the impacts of these parameters on the safety levels of air traffic control system (ATC) inserted in the new concept of Global ATM (CNS/ATM). To achieve it, an analysis of the data related to error in positioning of the Global Navigation Satellite System (GNSS) was made to establish its behavior. This behavior analysis is used to model a complete traffic control system for simulation purposes and, adopting the safety analysis methodology developed by Vismari (2007), evaluate the effects that these new parameters had on the safety levels found in the research developed by Vismari (2007) for air traffic environments based on Automatic Dependent Surveillance - Broadcast (ADS-B). They are compared to various scenarios in which there was a GNSS system performance degradation. For each studied scenario, it was found that GNSS behavior\'s degradation was not sufficient to create risk events in aspects related to integrity of the aircraft position data. Thus, within the simulated conditions, the system kept the safety levels regarding to the integrity of the aircraft position informed on screen to the air traffic controller in conflict resolution operations. The computational model developed has several features, which, although not totally applied in this research, constitute a legacy for future research and for integration with the Integrated Platform for Testing Critical Embedded Systems (PIpE-SEC) developed within the Safety Analysis Group (GAS) of EPUSP.

A APS (Análise Probabilística de Segurança) de instalações industriais é assunto que evoluiu com a complexidade dos sistemas. A princípio, foram desenvolvidas ferramentas e técnicas com o propósito de analisar plantas já instaladas, possibilitando a identificação de fenômenos e mecanismos de falha desconhecidos até então. Com a evolução dos estudos dos acidentes, foram desenvolvidas técnicas aplicáveis às fases pré-operacionais com o propósito de diminuir os riscos na operação. Observa-se, portanto, um bom número de técnicas ideais para analisar projetos prontos ou em fase de conclusão. O mesmo não é observado para a fase de concepção. Apesar disto, cada vez mais especialistas na área de risco propõem que as considerações de segurança são mais eficazes quando ponderadas ao longo de toda a vida dos sistemas críticos. O estudo das APS realizadas no mundo em várias indústrias ajuda a entender o consenso sobre a contribuição potencial destas análises no desenvolvimento de novos sistemas. Para explorar este potencial, é essencial a elaboração de processos e modelos prospectivos que sejam simples, quantitativos, realistas, capazes de alimentar análises no estágio de projeto e que tragam resultados que possam ser interpretados pelos profissionais envolvidos no processo decisório. Estas considerações são extensíveis à ACH (Análise de Confiabilidade Humana), i.e., poucas são as ferramentas que ponderam aspectos operacionais, em especial o desempenho humano, na fase de projeto. A reconhecida contribuição do fator humano em acidentes envolvendo sistemas complexos - por vezes atribuída à falta de ferramentas adequadas para sua consideração na fase de projeto - evidencia ainda mais esta lacuna. Neste contexto, esta tese apresenta o desenvolvimento de uma metodologia e de uma técnica para a consideração precoce da confiabilidade humana na concepção de sistemas complexos, sendo que: 1) o desenvolvimento desta metodologia primou pela facilidade de entendimento de suas etapas e resultados, i.e., procurou-se a inteligibilidade para as pessoas envolvidas no projeto, sendo especialistas em ACH ou não, e; 2) a TECHR (Technique for Early Consideration of Human Reliability) foi concebida com o propósito de desenvolver um modelo prospectivo para o desempenho humano que possa ser explorado na fase de concepção de sistemas, e se baseia no aproveitamento da opinião de especialistas em relação a sistemas que operam ou operaram nos últimos anos para obter estimativas das probabilidades dos diversos tipos de erro humano que podem ocorrer durante a execução de uma ação específica. A metodologia proposta e a TECHR resultam em um procedimento simples e capaz de produzir modelos extremamente úteis na fase de projeto, representando uma contribuição original para o estado da arte da concepção de sistemas baseada em dados incertos. / PSA (Probabilistic Safety Assessment) is an industrial plant issue that has evolved with the complexity of systems. Initially, tools and techniques have been developed with the main purpose of analyzing operational plants, enabling the identification of phenomena and fault mechanisms hitherto not highlighted. With the evolution of accidents studies, some techniques applicable to pre-operational phases were developed in order to reduce the risks in operation. Therefore, a number of techniques adequate to analyze ready or near completion designs can be found. The same is not observed for the early design phase. Despite this, more and more experts in the risk assessment field suggest that safety considerations are most effective when assessed over the whole life of critical systems. Probabilistic safety analyses performed worldwide in various industries help us understand the consensus on the potential contribution of these analyses for developing new systems. To exploit this potential, it is essential to develop processes and prospective models that are simple, quantitative, realistic, able to feed analyses at the design stage and to bring results that can be interpreted by the professionals involved in the decision making process. These considerations are extended to HRA (Human Reliability Analysis), i.e., there are few tools that consider operational aspects, especially human performance, during the design phase. The recognized contribution of the human factor in accidents involving complex systems - sometimes attributed to the lack of suitable tools for its consideration in the design phase - further highlights this gap. In this context, this thesis presents a methodology and a technique developed for the early consideration of human reliability in complex systems design, and: 1) the development of this methodology has prioritized the easy understanding of its steps and results, i.e., its intelligibility for people involved in the system design has been sought, with expertise in HRA or not, and; 2) the technique for early consideration of human reliability (TECHR) was designed for developing a prospective human performance model that can be exploited in the system design phase, and is based on the use of expert opinion in relation to systems that operate or have operated in recent years to obtain estimates of the probabilities of the various types of human error that may occur during the performance of a specific action. The proposed methodology and technique result in a simple procedure capable of producing useful models for the design phase, representing an original contribution to the state of the art of systems conception under uncertainty.

A intensa competição no mercado global e as constantes mudanças nas exigências dos clientes têm feito com que muitas empresas repensem seus processos de negócios não somente para sobreviver, mas também para se manterem competitivas no mercado atual. O processo de desenvolvimento de produtos é um fator importante para qualquer empresa se manter competitiva neste cenário. A falta de um bom processo de desenvolvimento de produtos é sem dúvida uma grande desvantagem para uma empresa. Somente um bom processo de desenvolvimento não garante a vantagem competitiva das empresas, é necessário também que seus produtos sejam confiáveis e para que isto aconteça torna-se essencial desenvolver produtos com qualidade, através do uso disciplinado e constante de ferramentas de qualidade. Para ser competitivo um produto precisa ser desenvolvido com o mínimo de tempo, recursos e custo, para atender às necessidades de mercado. Algumas metodologias foram desenvolvidas e estas focam no desenvolvimento de um produto sempre pensando nas necessidades da manufatura, montagem, qualidade, confiabilidade e ciclo de vida do produto, evitando mudanças tardias no produto. Muitos estudos acadêmicos e industriais têm sido propostos nesta área. Cada empresa deve encontrar e se adaptar ao processo ou modelo mais adequado para ela dentro das suas necessidades técnicas e culturais. Este estudo apresenta uma metodologia a ser usada para melhorar a qualidade do produto e deve ser usada quando da fase conceitual onde se escolhem os melhores sistemas e/ou componentes para formar um novo produto final. / The intense competition in global market along with constant changes in customers demands have forced companies to re-think some of their business processes, not only to survive, but also to stay competitive on this market. The product development process is one of the key business processes for any company to stay competitive and global on this scenario. The lack of a good development process is with no doubt a big disadvantage for any company. Only a good development process does not guarantee a competitive advantage for anyone, it becomes necessary to have reliable products in the field and to make this happens it is vital to develop products with quality through the use of quality tools in a constant and disciplined way. To be competitive, a product needs to be designed in a minimum amount of time, with minimum resources and cost. To meet market needs some methodologies were developed thinking on manufacturing, assembly, quality, reliability and life cycle avoiding late product changes. Many studies academic and industrial have been proposed in this area. Each company has to find and adapt the most appropriate model that fits its technical and cultural needs. This research presents a methodology to be used to improve product quality during the early phases of development when systems and/or components are chosen for a new product.

A qualidade das águas marinhas destinadas a recreação de contato primário pode ser afetada por fontes de poluição pontuais e não pontuais. Escherichia coli é membro comensal da microbiota intestinal de humanos e animais endotérmicos e quando presente no ambiente marinho indica contaminação fecal recente. Embora a maioria das cepas desta espécie não seja patogênica para o homem, existem isolados virulentos e/ ou resistentes aos antibióticos. E.coli pode ser caracterizada em grupos filogenéticos - GF (A, B1, B2, C, D, E, F e clado I) e em categorias diarreiogênicas (ETEC, EPEC, EHEC, EIEC, EAEC e DAEC). Este trabalho objetivou caracterizar 99 isolados de E.coli obtidos de amostras água do mar de três regiões costeiras do estado de São Paulo com diferentes níveis de contaminação [Ubatuba (UBA), oligotrófico (n=20); Baixada Santista (BS), eutrófico (n=30) e canal de São Sebastião (CSS), mesotrófico (n=49)], frente à susceptibilidade aos antibióticos, GF, genes associados à virulência (GAV) e assim estimar os riscos microbiológicos à balneabilidade dos locais de coleta. A susceptibilidade a ampicilina (AMP), amoxicilina- ácido clavulânico (AMC), amicacina (AMI), cefotaxima (CTX), cefuroxima (CRX), ciprofloxacino (CIP), cloranfenicol (CLO), imipenema (IPM), piperacilina-tazobactam (PPT), sulfametoxazol-trimetropima (SUT) e tetraciclina (TET) foi determinada pelo método de disco difusão. A classificação em GF foi realizada por PCR utilizando duas metodologias (CLERMONT et al., 2000 e 2011). Os GAV (stx1, stx2, eae, bfpA, aggR, elt, esth, estp, invE e astA) foram pesquisados por PCR. Os resultados foram utilizados na avaliação do risco microbiológico por QMRA. Dezenove isolados foram resistentes a AMP, sendo UBA (3%), BS (33%) e CSS (16%). Dezessete isolados foram resistentes a TET: UBA (20%), BS (23%) e CSS (12%); 14 isolados foram resistentes a SUT: UBA e CSS (10%) e BS (23%). As frequências (%) dos GF (Clermont ET AL., 2000) comensais A e B1 foram, respectivamente (55 e 15 em UBA; 63 e 13 na BS; 69 e 8 no CSS); já as frequências (%) dos GF virulentos B2 e D foram, respectivamente, 5 e 25 em UBA; 7 e 16 na BS; 4 e 18 no CSS. As frequências (%) dos GF (CLERMONT et al., 2013) comensais A, B1 e C foram: respectivamente: (15, 15 e 5 em UBA; 20, 3 e 3 na BS; 2, 10 e 2 no CSS), já os grupos mais virulentos (B2, D, E e F) foram, respectivamente: (15, 15, 0 e 10 em UBA; 13, 27, 0 e 10 na BS; 10, 33, 8 e 18 no CSS); as frequências do clado I em UBA, BS e CSS foram respectivamente: (15, 23 e 12). Os GAV detectados em UBA foram: astA (15%) e bfpA (5%); BS: esth (3%) e astA (30%) e no CSS: stx1 (2%), eae (4%), estp (2%) e astA (47). Embora não tenha sido detectado risco à balneabilidade, observou-se isolados resistentes e GF virulentos em todos os pontos de coleta, dessa forma, esses ambientes devem ser conservados para assegurar a saúde ambiental e humana, além disso a QMRA não representou o risco total de todos micro-organismos e patógenos oportunistas presentes nessas regiões. / The quality of seawater intended for bathing can be affected by sources of point and non-point pollution. In this pollutants may be Escherichia coli. E.coli is a commensal member of the intestinal tract of humans and endothermic animals, and when present in the marine environment indicates recent fecal contamination. Although most strains are harmless, there are virulent and/or resistant to antibiotics. E. coli can be evaluated by phylogenetic groups - PG (A, B1, B2, C, D, E, F, clade 1) and diarrheagenic categories (ETEC, EPEC, EHEC, EIEC, EAEC and DAEC). The aim of the present study was to characterize 99 E. coli isolated from seawater samples from three coastal regions of the state of São Paulo with different levels of contamination [Ubatuba (UBA), oligotrophic (n=20); Santos (BS), eutrophic (n=30) and São Sebastião Channel (CSS), mesotrophic (n=49)], in regard to antibiotics susceptibility, PG, virulence genes (VGs) associated with diarrheagenic pathotypes and to estimate the microbiological risks to bathing. The susceptibility to ampicillin (AMP), amoxicillin-clavulanic acid (AMC), amikacin (AMI), cefotaxime (CTX), cefuroxime (CRX), ciprofloxacin (CIP), chloramphenicol (CLO), imipenem (IPM), piperacillin-tazobactam (PPT), trimethoprim-sulfamethoxazole (SUT) and tetracycline (TET) was determined by disk diffusion. The classification in regard to GF was performed by PCR using two methodologies (2000 and 2013). The VGs (stx1, stx2, eae, bfpA, aggR, elt, esth, estp, invE and astA) were screened by PCR and the results were used to evaluate the microbiological risk by QMRA. Nineteen isolates were resistant to AMP: UBA (3%), BS (33%) and CSS (16%). Seventeen isolates were resistant to TET: UBA (20%), BS (23%) and CSS (12%); 14 isolates were resistant to the SUT: UBA and CSS (10%) and BS (23%). By the methodology of 2000, the frequencies (%) of commensals PG and B1 were, respectively, (55 and 15 in UBA; 63 and 13 in BS; 69 and 8 in CSS); while the frequencies (%) of virulent PG, B2 and D were, respectively (5 and 25 in UBA; 7 and 16 in BS; 4 and 18 in CSS). By the methodology of 2013, the frequencies (%) of PG commensals A, B1 and C were, respectively: (15, 15 and 5 in UBA; 20, 3 and 3 in BS; 2, 10 and 2 in CSS), on the other hand, the most virulent groups (B2, D, E and F) were, respectively: (15, 15, 0 and 10 in UBA; 13, 27, 0 and 10 in BS; 10, 33, 8 and 18 in CSS); clade 1 frequencies in UBA, BS and CSS were, respectively (15, 23 and 12). The VGs were detected in UBA; astA (15%) and bfpA (5%); BS: esth (3%) and astA (30%) and CSS: stx1 (2%), eae (4%), estp (2%) and astA (47). Although no microbiological hazard was detected to bathing, was observed resistant isolates and virulent PG, thereby these environments should be preserved to ensure the environmental and human health, moreover the QMRA did not represent the overall risk of all microorganisms and opportunistic pathogens present in these regions.

No Brasil a geração de energia elétrica é predominantemente baseada no uso de fontes renováveis e obtida por meio de centrais hidroelétricas. Ainda assim é necessária a diversificação das fontes de suprimento de energia para a geração de eletricidade quando o recurso hídrico for escasso. Uma alternativa é utilizar gás natural como combustível para as usinas termoelétricas, como vem sendo introduzido na matriz energética de outros países, permitindo a diversificação das fontes energéticas dos mesmos. A indústria do gás natural, assim como outras atividades industriais, não está isenta de acidentes que podem provocar graves consequências à integridade das pessoas e das propriedades. Por este motivo, é necessário desenvolver estudos para determinar quais são as possíveis causas que poderiam ocasionar estes acidentes, e quais são os possíveis cenários associados a estas falhas especificamente na área do transporte de GNL (Gás Natural Liquefeito). É neste contexto que este trabalho de pesquisa tem por objetivo desenvolver um método, baseado nas técnicas de análise de risco, que permita identificar os principais cenários de falha associados à ocorrência de um vazamento de GNL ou de boil-off durante as operações de carga e/ou descarga de navios. Neste cenário, considera-se a presença das barreiras de proteção destinadas a conter esse evento iniciador de perigo no sistema de carga e descarga do navio transportador de GNL, quando o navio está atracado no porto. Adicionalmente à apresentação do método, e como resultado do trabalho, são identificados quais os componentes que pertencem ao circuito de carga e descarga de GNL, e que tenham uma categoria de risco denominada como Crítica (C), Moderada (M) ou Não Crítica (NC). Finalmente, a implantação do método propõe medidas que ajudam a diminuir o nível de risco associado aos componentes denominados críticos, a fim de garantir uma operação segura e livre de acidentes que ponham em risco a integridade dos operadores, dos equipamentos e do ambiente. / Although the electricity generation in Brazil is predominantly based on renewable sources and obtained by means of hydroelectric power plants, it is still necessary to diversify sources of energy supply to generate electricity when the water resource is scarce. An alternative is the use natural gas as fuel for power plants, once it has been introduced in the energy matrix of other countries, allowing the diversification of their energy sources. The natural gas industry, as well as other industrial activities, is not free from accidents, which can cause serious consequences to the integrity of people and properties. For this reason, it is necessary to develop studies to determine what are the possible causes that could lead to serious accidents and what are the possible scenarios of these faults specifically in the area of LNG (Liquefied Natural Gas) transportation. In this context, this research aims to develop a method based on risk analysis concepts which identifies the main failure scenarios given the occurrence of LNG or boil-off leakage during ship loading and unloading operations, considering the presence of containment barriers designed to hold this hazard initiator event in loading and unloading system of the LNG carrier when the ship is in harbor. In addition to the method presentation this research identifies which are the components of LNG loading and unloading circuit, which have a risk category classified as Critical (C), Moderate (M) and NonCritical (NC). Finally, the method implementation allows the proposal of safety and maintenance measures to help reducing the risk level in order to ensure safe operation, free of accidents that endanger the integrity of the operators, the equipment and the environment.

A percepção crescente da sociedade em relação aos perigos inerentes às instalações industriais que manipulam grandes inventários de substâncias perigosas faz com que a ferramenta análise quantitativa de risco ganhe importância na complexa discussão sobre a viabilidade destes empreendimentos, no intuito de promover a ocupação adequada do solo na área urbana e prevenir a ocorrência do chamado acidente maior. Contudo, para se chegar à expressão de risco de uma determinada instalação industrial deve-se aplicar um conjunto de técnicas e de modelos matemáticos, entre os quais estão os modelos de dispersão atmosférica, usados para se estimar a área afetada na vizinhança da mesma por liberações acidentais que levam à formação de nuvens de substâncias químicas na atmosfera. Em decorrência da complexidade inerente ao próprio processo de dispersão atmosférica, especialmente no que tange aos denominados gases densos, existe uma diversidade de modelos que podem ser aplicados no escopo da análise de risco, o que leva a seus usuários, naturalmente, ao questionamento sobre a suscetibilidade dos resultados finais ao tipo de modelagem adotada. Neste sentido, este trabalho estuda o processo de dispersão atmosférica de nuvens densas formadas em liberações acidentais, identificando as principais possibilidades de modelagem deste processo e, ao final, apresenta um estudo de caso demonstrando que diferentes modelagens desta dispersão, comumente empregadas em análise de risco de instalações industriais, podem produzir variações na estimativa do risco de uma mesma instalação e, portanto, influenciar as decisões baseadas em risco. / The concern of the society about the risks posed by activities that deal with hazardous substances has increased in an environment strongly industrialized and with high population density in view of the inherent potential hazards of them as well as the impact of recent accidental episodes, even though their benefits provided. In this context the quantitative risk analysis is presented as an essential tool to assess the risk of these activities and compose a complex discussion about its feasibility. Some of these accident scenarios may involve the formation of a hazardous product cloud and its subsequent air dispersion in the off-site region when an accidental released take place and one should apply the so-called atmospheric dispersion models for estimating the consequences of the releases. Due to the complexity involved in this atmospheric dispersion process, there is a wide variety of mathematical models that can be applied for estimating the offsite consequences of the accidental releases leading, naturally, to one wonder whether the final risk expression of a facility is susceptible to these differences. Often in the world of industrial use of hazardous materials, toxic or flammable there is a possibility that these accidental releases produce clouds that are denser than air, a situation that demands even more attention in terms of risk aspects involved. Then, this dissertation studies the process of atmospheric dispersion of heavier-than-air clouds produced after an accidental release, identifying the main ways of modelling the process and presents a case study comparing different dispersion models that demonstrates that the final expression of risk of a typical installation can be different when it is used different dispersion model in the process.

A questão da segurança funcional das indústrias de processos vem recebendo uma atenção crescente pela comunidade científica mundial, uma vez que se observa a possibilidade de ocorrências de acidentes e as consequências indesejadas que estes acidentes têm provocado. Essas indústrias podem ser consideradas como parte de uma classe de sistemas denominados Sistemas Críticos, que são caracterizados pela possibilidade de ocorrência de falhas críticas, que resultam em acidentes com perdas de vidas humanas, danos ao meio ambiente e perdas financeiras envolvendo custos significativos de equipamentos e propriedades. Estes fatos justificam a necessidade de uma nova abordagem no que se refere ao design de processos, design de controle de processos, análise e controle de riscos e avaliação de riscos. Um dos desafios pertinentes à segurança funcional está associado a como vincular os cenários de acidentes aos requisitos para projetos de sistemas de controle relacionados à segurança das indústrias de processos de forma sistemática. Por sua vez, a possibilidade de ocorrência de eventos críticos e/ou eventos indesejados não observados ou ocultos, como fatores relevantes associados à evolução da sequência de eventos que culmina na ocorrência de um acidente. Neste contexto, o desafio está em aprimorar a eficácia destes sistemas de controle, que envolve o desenvolvimento de uma solução capaz de supervisionar o processo de evolução de falhas críticas, a fim de se garantir um nível de segurança funcional adequado e que esteja em conformidade com as normas internacionais aplicáveis IEC 61508 e IEC 61511. Portanto, estas considerações trazem novos requisitos para o projeto de sistemas de controle desta natureza, capaz de englobar modelos de acidentes e processos de evolução de falhas críticas. Uma solução é a consideração das abordagens de prevenção e mitigação de falhas críticas de forma integrada e interativa. Além disso é necessário abordar novas técnicas e conceitos para que se possa desenvolver um sistema de controle capaz de rastrear e atuar nos processos de evolução de falhas desta natureza. Uma possibilidade consiste em considerar o princípio de defesa em profundidade aliado à propriedade de diagnosticabilidade segura. O atendimento a este novo conjunto de requisitos não é trivial e se faz necessário integrar diferentes formalismos para o desenvolvimento de soluções adequadas. Portanto, este trabalho apresenta uma metodologia para o projeto de um sistema de controle baseado no conceito de segurança funcional para indústrias de processos, e que propõe: (i) uma arquitetura de controle para prevenção e mitigação de falhas críticas, (ii) extensão da classificação de barreiras de segurança focando na automação via sistemas instrumentados de segurança (SIS) (iii) framework para a síntese de sistemas de controle relacionados à segurança baseado em modelos de acidentes e que contempla os seguintes métodos: (a) elaboração do HAZOP, (b) construção de modelos de acidentes, (c) integração dos modelos de acidentes com o HAZOP e (d) geração dos algoritmos de defesa para a prevenção e mitigação de falhas críticas, a partir de técnicas de modelagem usando extensões da rede de Petri: Production Flow Schema (PFS) e Mark Flow Graph (MFG). A metodologia proposta foi verificada, a partir de exemplos de aplicação investigados na literatura. / The issue of the functional safety of process industries has been receiving increasing attention from the world scientific community, since it has stated the possibility of occurrences of the accidents and the related undesired consequences. These industries can be considered as part of a system class called critical systems, which are characterized by the occurrence of critical faults, which can result in accidents involving loss of life, damage to the environment, and financial losses involving equipment and property. These facts justify the need for a new approach that addresses: process design, process control design, risk analysis and control, and risk assessment. One of the challenges related to functional safety is associated with how to integrate accident scenarios to the requirements for the design of safety-related control systems of the process industries in a systematic way. Furthermore, there is the possibility of the occurrence of the unobserved or hidden undesired and / or critical events, as relevant factors associated to the evolution of the sequence of the events that corroborates in the occurrence of an accident. In this context, the challenge is to improve the effectiveness of these control systems, which involves the development of a solution capable of supervising the process of evolution of the critical and / or undesired events, in order to guarantee an adequate level of functional safety, and that complies with the applicable international standards IEC 61508 and IEC 61511. Therefore, these considerations bring new requirements for the design of control systems of this nature, capable of encompassing the accident models and the critical fault evolution processes. One solution is to consider critical fault prevention and mitigation approaches in an integrated and interactive way. In addition, it is necessary to addresses new techniques and concepts in order to develop a control system capable of tracking and acting in the evolution processes of faults of this nature. One possibility is to consider the principle of defense-in-depth coupled with the property of safe diagnosability. The fulfillment of this new set of requirements is not trivial and it is necessary to integrate different formalisms for the development of adequate solutions. Therefore, this work presents a methodology for the design of a safety-related control systems based on the concept of functional safety for the process industries, which proposes: (i) a control architecture for the prevention and mitigation of the critical faults, (ii) an extension of the classification of the safety barriers focusing on automation via safety instrumented system (SIS), (iii) a framework for the synthesis of the safety-related control systems based on accident models and which includes the following methods: (a) elaboration of the HAZOP study, (b) construction of the accident models, (c) integration of the accident models with the HAZOP study, and (d) generation of the defense algorithms for the prevention and mitigation of the critical faults, via modeling techniques using extensions of the Petri net: Production Flow Schema (PFS) and Mark Flow Graph (MFG). The proposed methodology was verified, from application examples investigated in the literature.