Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Construções). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertação apresentada como prova complementar para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Orientador: Marlene Cristina Alves / Co-orientador: Silvia Maria Lima Almeida Costa / Banca: Sergio Luis de Carvalho / Banca: Helio Ricardo Silva / Banca: Arnaldo Yoso Sakamoto / Banca: Rosangela Aparecida de Medeiros Hespanhol / Resumo: A ocupação agrária no Brasil tem se caracterizado por causar grandes distúrbios ambientais. Problemas como erosão do solo, assoreamento de rios, inundações, poluição, falta de água estão relacionados ao uso inadequado do solo. Além de afetarem a qualidade de vida da população e a sustentabilidade do sistema agropecuário, esses problemas representam consideráveis perdas econômicas para os estados e municípios, e também a desvalorização da propriedade e a descapitalização dos proprietários/produtores. O manejo adequado do solo e da água é imprescindível para a manutenção da qualidade ambiental e de vida da população. Entretanto, isso não vem ocorrendo na microbacia Jardim Novo Horizonte, Município de Ilha Solteira, São Paulo. Nessas áreas são encontrados diversos problemas ambientais, tais como: baixa fertilidade do solo, pastagem degradada, erosão dos solos e assoreamento dos cursos d'água. Em função destes problemas, o referido trabalho teve como objetivo verificar, em uma perspectiva ambiental e dos sistemas socioeconômicos presentes, os efeitos do modelo vigente de exploração e uso dos solos da microbacia Novo Horizonte, (comparando-o com as transformações ocorridas em uma perspectiva intertemporal). Para alcançar os objetivos foram realizados levantamentos de campo em 44 lotes, entrevistas com as famílias que residem no local analisado e informações de campo. Quanto à ocupação da área estudada, foram encontradas: culturas de milho, cana-de-açúcar para alimentação do gado, hortaliças e olericultura para consumo próprio dos produtores, havendo o predomínio de pastagens. Os problemas associados ao manejo inadequado dos recursos naturais identificados foram: pastagem degradada por toda a microbacia falta de manutenção ou ausência de práticas mecânicas de conservação, erosão laminar praticamente em toda microbacia, erosão ... / Abstract: The land occupation in Brazil has been characterized by major cause environmental disturbances. Problems such as soil erosion, siltation of rivers, floods, pollution, and water shortages are related to inappropriate land use. Besides their effect on quality of life and sustainability of the agricultural system, these problems represent considerable economic losses to states and municipalities, and also the depreciation of property and the difficulties faced by owners / producers. Proper management of soil and water is essential for the maintenance of environmental quality and life of the population. However, this has not happened in the watershed Jardim Novo Horizonte, Municipality of Single Island, São Paulo. These areas are found many environmental problems, such as low soil fertility, degraded pasture, soil erosion and siltation of waterways. Because of these problems, the work was to verify, in a perspective of environmental and socio-economic systems present, the effects of the current model of exploration and land use of the watershed Novo Horizonte (comparing it with the changes occurring in perspective inter time). To achieve the objectives field surveys were conducted in 44 batches, interviews with families residing locally analyzed and field information. Regarding the occupation of the study area was found: corn, cane sugar for feeding livestock, vegetables and horticulture producers for own consumption, using predominantly pasture. The problems associated with improper management of natural resources were identified: degraded pasture throughout the watershed, lack of maintenance or lack of mechanical conservation practices, extensive erosion in virtually every watershed, erosion furrow, gully erosion, stream siltation and lack of terracing agriculture in most of the lots of the watershed. The countryside in this microbacia in reference is heterogeneous and does not represent the entire ... / Doutor

Orientador: Admilson Irio Ribeiro / Resumo: A mineração representa um importante setor na economia promovendo diversos benefícios econômicos e sociais ao país. Ainda que apresente impactos positivos, os cenários da degradação originados pela atividade minerária causam impactos negativos ao meio ambiente, dificultando a recuperação da área degradada. Esta pesquisa discute a aplicabilidade da bioengenharia de solos como estratégia promissora para recuperar um talude de pilha de estéril. Esse talude está constituído por materiais de diferentes granulometrias, alta declividade e elevado índices de vazios, características físicas que podem afetar o desenvolvimento ou mesmo a recolonização da vegetação nativa por processos naturais de sucessão. Três modelos estruturais de bioengenharia de solos denominados de guirlanda, colmeia e retentor foram confeccionados para reter mistura de solo-substrato/sementes de Crotalaria juncea, Mucuna aterrina e Cajanus cajan como adubos verdes visando à produção de matéria orgânica e promover as condições necessárias para posterior revegetação do talude. Os resultados obtidos com aplicação dos índices desenvolvidos para avaliar os modelos indicam que a guirlanda apresentou melhor resultado, destacando-se a baixa dificuldade de instalação do modelo no talude, a baixa dificuldade de preenchimento do solo-substrato/sementes no modelo e o alto desenvolvimento da adubação verde. O segundo melhor desempenho foi alcançado pelo modelo retentor seguido pelo modelo colmeia com o pior desempenho. Na aná... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Mining represents an important sector in the economy promoting many economic and social benefits to the country. Although this represents positive impacts, the degradation scenarios originated by the mining activity cause negative impacts to the environment, which difficult the recovery of the degraded area. This research discusses the applicability of soil bioengineering as a promising strategy for recovering a slope of a waste dump. This slope consists of materials of different granulometries, high slope and high void ratio, physical characteristics that can hinder the development or even the recolonization of native vegetation by natural succession processes. Three soil bioengineering structural models, named as guirlanda, colmeia and retentor were made to retain a mix of soilsubstrate and seeds of Crotalaria juncea, Mucuna aterrina and Cajanus cajan as green manures for the production of organic matter and to promote the necessary conditions for future revegetation of the slope. The results obtained with application of the indices developed to assess the models indicate that guirlanda presented the best results, with highlights for the low difficulty in installing the model on the slope, the low difficulty of filling the model with the mix of soil-substrate and seeds and the high development of green manure. The second best performance was achieved by retentor model followed by the worst performing colmeia model. In the analysis of soil environmental bioindicators, guirla... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. / Made available in DSpace on 2012-10-17T21:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / As atitudes antrópicas manifestadas no processo produtivo são decorrentes de complexas manifestação de hierarquização de critérios. Assim, objetivou-se avaliar as possibilidades de emergência de sustentabilidade em relações homem - meio agrícola através de três critérios identificados como relevantes, conservacionista, operacional e edafo-econômico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em História, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 289624.pdf: 1203488 bytes, checksum: 759465ff560f19928122977316264908 (MD5) / Este trabalho tem por objetivo historicizar o processo de degradação da Lagoa de Sombrio entre 1950-2010. O manancial está situado na Bacia Hidrográfica do Rio Mampituba, na divisa entre os estados de Rio Grande do Sul e Santa Catarina, e já foi considerada a maior lagoa de água doce do estado catarinense. A transformação dos sinuosos sangradouros em retos canais de escoamento na década de 1960 produziu a diminuição da lâmina d.água. As implementações agrícolas tributárias da Revolução Verde transformaram a paisagem no entorno da lagoa. O crescimento populacional e a urbanização na cidade de Sombrio também contribuíram para a degradação do meio, pelo continuo lançamento de esgoto. O assoreamento e a dispersão da gramínea Brachiaria radicans Napper contribuem para a sedimentação nas margens e no interior da lagoa. Em virtude deste quadro foi possível perceber a desarticulação cultural das populações tradicionais inseridas no entorno da lagoa, a degradação ambiental dificultou enormemente a subsistência dos indivíduos ligados ao manancial. A partir da década de 1990 a percepção da degradação da Lagoa de Sombrio se estendeu regionalmente, o amadurecimento da mobilização social foi paulatino, pois as demandas ambientais inicialmente ligadas à lagoa se ampliaram a outras necessidades locais. As fontes utilizadas para pesquisa foram: fontes oficiais, ofícios e correspondências, relatórios de impacto ambiental, fontes orais, periódicos, dissertações e teses. A percepção sobre a degradação da Lagoa de Sombrio foi o primeiro passo para a transformação da memória coletiva sobre o atual estado do manancial e alargou a compreensão sobre as demandas ambientais da região. / This work aims to historicize the degradation process of Lagoa de Sombrio between 1950-2010. This stock is located in Mampituba Rivers. Hidrografic Basin between Rio Grande do Sul and Santa Catarina states, and was already considered the largest freshwater lagoon in Santa Catarina state. The winding spillways transformation into straight flow channels in the 1960s produced the water depth decrease. Agricultural tax implementations of Green Revolution transformed the pond.s surrounding landscape. Population growth and urbanization in Sombrio city also contributed to environmental degradation, because of continuous sewage release. The sedimentation and dispersion of Brachiaria radicans Napper contribute to sedimentation in the margins and within the pond. Under this scenario was possible to perceive the cultural dislocation of traditional populations included in pond surroundings, environmental degradation has greatly hampered the individuals livelihood connected to the spring. From the 1990s the perception of Lagoa de Sombrio.s degradation spread regionally, the social mobilization maturing has been gradual, because the environmental demands initially linked to the lake expanded to other local needs. The sources used for research were: official reports, letters and correspondence, environmental impact reports, oral sources, periodicals, dissertations and theses. The perception on the degradation of Lagoa de Sombrio was the first step in the transformation of collective memory about the current state of the stock and extended the understanding of the environmental demands of the region.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, 2008. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2009-09-14T18:24:54Z No. of bitstreams: 1 2008_ManoelJSCardoso.pdf: 6104346 bytes, checksum: 75655a8be77acbf0b45f2f226b8c89d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-02-03T18:14:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_ManoelJSCardoso.pdf: 6104346 bytes, checksum: 75655a8be77acbf0b45f2f226b8c89d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-03T18:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_ManoelJSCardoso.pdf: 6104346 bytes, checksum: 75655a8be77acbf0b45f2f226b8c89d3 (MD5) Previous issue date: 2008 / O presente estudo foi concluído a partir da análise do tamanho das áreas degradadas e da magnitude das degradações constatadas em cada área. Este estudo foi apoiado, principalmente, em dados de campo e análise visual de imagens de satélite. Os dados de campo foram obtidos por meio de consultas de processos de licenciamento mineral-ambiental no órgão do município e visitas nas respectivas áreas mineradas. O trabalho de campo permitiu mapear áreas com o uso de GPS, percorrendo-se todo o perímetro da área atingida pela degradação e descrever qualitativamente as degradações encontradas, totalizando 45 pontos visitados e incluindo 57 áreas de mineração em área rural. Já o mapeamento visual, nas imagens de satélite, permitiu a identificação de 151 áreas de extração mineral em área urbana e periurbana. Deste modo, o trabalho de campo e o mapeamento visual totalizaram 196 áreas de mineração, em áreas urbana e rural, de extração de areia, arenito, latossolo e argila, incluindo atividades ativas e inativas, antigas e recentes. Como resultado, o perfil do minerador da área de estudo é de um ator que descumpre a legislação ambiental, bem como as restrições administrativas do órgão ambiental do município, e que o plantio de culturas permanentes é o uso pós-mineração mais indicado nos licenciamentos ambientais. O mapa de uso e ocupação do solo foi obtido a partir de dados de vegetação e culturas praticadas na região. Trabalhou-se com três categorias de uso: área de vegetação primária, área antropizada e área urbanizada. Este mapa mostra a dinâmica da transformação da paisagem, onde fatores morfoestruturais condicionam esta transformação, à medida em que o relevo e os principais cursos d’água impõem limites para a implantação das vias terrestres. Percebe-se que, encaixadas neste contexto, as vias de acesso condicionam e conduzem à antropização e esta, por sua vez, à urbanização. Foram confeccionados os mapas de mineração quanto à substância e atividade (ativa e inativa). O mapa de qualificação da degradação ambiental (baixa, média e alta) foi confeccionado a partir do cruzamento do tamanho da área degradada e da magnitude da degradação. Os resultados mostram que 64,10% de toda a área degradada encontram-se classificados com graus de degradação média; 29,54% com grau de degradação alta e o restante com grau de degradação baixa. Os resultados mostram, também, que a extração de areia é a atividade que mais degrada o solo na área de estudo. O mapa final mostrou que a maioria das atividades de mineração ativas está concentrada na área rural e localizadas, geralmente, na categoria de uso antropizada; a antropização e as atividades de mineração seguem uma dinâmica que está associada às vias de acesso local mais próximas da área urbanizada; a maioria das áreas degradadas são classificadas com grau de degradação média; as áreas classificadas com grau de degradação alta, geralmente, são mais extensas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present study it was concluded from the analysis of the size of the degraded areas and the magnitude of the degradations environmentals evidenceds in each area. This study it was supported, mainly, in data of field and visual analysis of satellite images. The field data had been gotten by means of consultations of processes of mineral-ambient licensing in the agency of the city and visits in the respective minereds areas. The field work allowed to map areas with the GPS use, covering itself the perimeter of the area reached for the degradation and to describe the found Environmentals degradations qualitatively, totalizing 45 visited points and including 57 areas of mining in rural area. Already the visual mapping, in the satellite images, allowed the identification of 151 areas of mineral extraction in urban and outskirts areas. In this way, the work of field and the visual mapping had totalized 196 areas of mining of extraction of sand, sandstone, latosols and clay in areas urban and rural, including active and inactive, old and recent activities. As result, the profile of the miner of the study area is of an actor who disregards the environmental legislation, as well as the administrative restrictions of the ambient agency of the city, and that the plantation of permanent cultures is the indicated use after-mining more in the ambient licensings. The map of use and occupation of the soil was gotten from data of vegetation and cultures practised in the region. One worked with three categories of use: area of primary vegetation, the used by men area and urbanized area. This map shows the dynamics of the transformation of the landscape, where structural geomorphology factors condition this transformation, to the measure where the relief and the main courses of water impose limits for the implantation of the terrestrial ways. It is perceived that, incased in this context, the access ways condition and lead to the used by men area and this, in turn, to the urbanization. The maps of mining how much to the substance and activity had been confectioned (active and inactive). The map of qualification of the environmental degradation (low, average and high) was confectioned from the crossing of the size of the degraded area and the magnitude of the degradation. The results show that 64.10% of all the degraded area meet classified with degrees of average degradation; 29.54% with degree of high degradation and the remain with degradation degree low. The results show, also, that the sand extraction is the activity that more degrades the soil in the study area. The final map showed that the majority of the activities of active mining is intent in the rural area and locateds, generally, in the used by men area category; the used by men area and the activities of mining follow a dynamics that is associated with the ways of local access next to the urbanized area; the majority of the degraded areas is classified with degree of average degradation; the areas classified with degree of high degradation, generally, are more extensive. _______________________________________________________________________________ RESUMÉ / Cette étude a été conclue à partir de l'analyse de la dimension des aires dégradées et de la grandeur des dégradations constatées dans chaque aire. Les analyses ont été soutenues dans des données de terrain et d'analyse visuelle d'images de satellite. Les données de terrain ont été obtenues au moyen de consultations de dossiers de licenciement environnemental dans l'administractif municipal et des visites dans les respectifs aires exploitées. Le stage de terrain a permis cartographier des aires avec l'utilisation de GPS, en se couvrant tout le périmètre de l’aire atteint par la dégradation et décrire qualitativement les dégradations trouvées, en totalisant 45 points visités et y compris 57 aires secteurs d'exploitation minière dans l’aire rurale. Déjà la cartographie visuelle, dans les images de satellite, a permis l'identification de 151 aires d'extraction minérale dans le secteur urbain et de la periphérie. De cette façon, le stage de terrain et la cartographie visulle ont totalisé 196 aires exploités, dans des secteurs urbain et rurul, de l'extraction de sable, de grès, de latosol et d'argile, y compris activités actives et inactives, anciennes et récentes. Comme résultat, le profil de l’explorateur mineur de l’aire d'étude est d'un acteur qui néglige la législation, ainsi que les restrictions administratives de l'administratif environnemental de la ville, et que la plantation de cultures permanentes est l'utilisation après exploitation minière plus indiquée dans les licenciements environnementaux. Il a été obtenu la carte d'utilisation et d'occupation du sol, à partir de données de végétation et de cultures pratiquées dans la région. Il s'est travaillé avec trois catégories d'utilisation: aire de végétation primaire, aire antropisé et aires urbanisé. Cette carte montre la dynamique de la transformation du paysage, où des facteurs morfostructurels conditionnent cette transformation, dans la mesure où le relief et les principaux cours d'eau imposent des limites pour l'implantation des voies terrestres. Il se perçoit que, encaissées dans ce contexte, les voies d'accès conditionnent et conduisent à la antropisation et celle-ci, à son tour, à l'urbanisation. Ont été confectionnées les cartes d'exploitation miniére selon la substance et activité (active et inactive). La carte de qualification de la dégradation environnementale (basse, moyenne et haute) a été confectionnée à partir du croisement de la dimension d’aire dégradée et de la grandeur de la dégradation. Les résultats montrent que 64,10% de toute l’aire dégradée se trouvent classés avec dégré de dégradation moyenne; 29,54% avec dégré de dégration haute et le reste avec dégré de dégration basse. Les résultats montrent, aussi, que l’exploitation de sable est l'activité qui plus dégrade le sol dans le secteur d'étude. La carte finale a montré que à la majorité des activités d'exploitation actives il est concentrée sur le secteur rural et localisée, en règle générale, dans la catégorie d'utilisation antropisée; l'antropisation et les activités d'exploitation suivent une dynamique qui est associée aux voies d'accès local plus proches du secteur urbanisé; à la majorité des aires dégradés ils sont classés avec dégré de dégradation moyenne; les aires classés avec dégré de dégradation haute, en règle générale, sont plus étendues.

Os materiais compósitos reforçados por fibras apresentam vantagens quando comparados aos materiais de construção mais tradicionais como concreto e aço. Por outro lado, devido ao fato destes materiais serem relativamente recentes no mercado, questões a respeito de sua durabilidade são ainda objeto de discussão e faz-se necessária intensa pesquisa sobre o envelhecimento dos compósitos. Como conseqüência, recentemente têm surgido inúmeros trabalhos à respeito da degradação dos compósitos considerando efeitos como temperatura, oxidação, radiação UV, condições de carregamento, etc. A maioria destas pesquisas, no entanto, são realizadas a nível de material e não são diretamente aplicáveis à situações de projeto. Desta forma, existe grande demanda por novos estudos e dados compatíveis com aplicações estruturais. Neste trabalho apresenta-se um modelo analítico-numérico adequado para, interpretação e aplicação destes dados experimentais em análise e projeto de estrutural. A formulação proposta inclui relações constitutivas elásticas anisotrópicas com envelhecimento, relações constitutivas viscoelásticas anisotrópicas com envelhecimento em termos de variáveis de estado, análise de falhas com critério de degradação ajustado à idade do material e considera-se grandes deslocamentos e pequenas deformações. As diferenças essenciais entre os processos de envelhecimento em endurecimento e amolecimento são descritos juntamente com as relações constitutivas para cada caso. Estas equações são deduzidas na forma adequada para análise numérica via método dos elementos finitos usando uma solução incremental-iterativa com consideração de efeitos pos-críticos. Vários exemplos são apresentados, incluindo análises elásticas, viscoelásticas e de falha com envelhecimento. / Fibre-reinforced composites have many well-known structural advantages when compared to traditional construction materials like concrete and steel. On the other hand, due to its relative recent appearance in the market, questions about durability and ageing are still a subject of discussion and there is a great interest of researching in this area. As a consequence, in the last few years have been presented a growing amount of information on composites ageing considering effects as temperature, oxidation, UV radiation, permanent loading etc. Most of this research is performed at the materials level, by materials scientists, and thus it is not directly applicable to the design stage. New studies and data pertaining to infrastructure applications are in great demand. In this work, the analytical-numerical framework adequate for the, interpretation and application of experimental data to actual engineering analysis and design is discussed. The formulation proposed includes elastic anisotropic relations; ageing viscoelastic anisotropic constitutive equations in terms of state variables; age-adjusted failure and degradation criteria; all in a setting of large displacements with small strains. The essential differences among hardening and softening ageing processes are described together with the constitutive relations adequate for each case. These equations are written in a form adequate for numerical analysis in a Finite Elements context, using an incremental-iterative solution procedure that accounts for post-critical effects. Several examples, including elastic, viscoelastic and failure behaviour in a large displacement context are included to check the algorithms.

Neste estudo buscou-se determinar a composição e estrutura da ictiofauna em três arroios subtropicais, verificar a qualidade ambiental e quais características do habitat foram mais relevantes na estruturação das assembleias. Foram definidos dois trechos de amostragem nos arroios Tamanduá, Travesseiro e Forquetinha, onde foram empregados puçá, picaré e redes de espera na captura da ictiofauna. As coletas foram realizadas duas vezes a cada estação do ano durante o período de abril de 2007 a fevereiro de 2008. Foram registradas 55 espécies de peixes, sendo 44 espécies no arroio Tamanduá, 45 no Travesseiro e 50 no Forquetinha. A análise da diversidade de habitats mostrou que os trechos do arroio Forquetinha e um dos trechos do arroio Travesseiro foram considerados os com menor diversidade de habitats, enquanto que os dois trechos do arroio Tamanduá e o outro trecho do arroio Travesseiro foram considerados os com maior diversidade de habitats. As curvas de abundância e biomassa (ABC) corroboraram a maioria desses resultados. Conforme a análise de similaridade não-paramétrica não há variação sazonal na estrutura das assembleias e a mesma difere entre os trechos e entre os locais de melhor e pior qualidade ambiental. A análise de correspondência canônica reforçou a classificação referente à qualidade ambiental dos trechos e dos arroios amostrados, como também identificou que o sombreamento, o substrato, o nível de erosão e a largura foram os descritores mais relevantes na estruturação das assembleias.