Orientador: Fernando Braz Tangerino Hernandez / Resumo: A água é um recurso essencial para a agricultura. Sua gestão passa por práticas que definem a quantidade e qualidade disponível para diversos usuários comuns, como indústria e consumo humano. O volume de água utilizado para a irrigação deve passar por um processo de otimização em seu uso, avaliando as variáveis necessárias para a maximização da produtividade e controle dos custos. O monitoramento ambiental e das condições climáticas possibilitam prever o comportamento do ciclo hidrológico e planejar o uso da água na irrigação conforme a necessidade das culturas e o estoque disponível no solo. O adequado monitoramento do armazenamento de água no solo se constitui em uma boa prática na irrigação que garante alta produtividade das lavouras e colabora com o uso consciente da água, além de proporcionar resultados financeiros positivos, tanto no aumento da produtividade, como na economia de energia usada no bombeamento da água, além da preservação ambiental e dos recursos hídricos. A expansão da agricultura irrigada é um importante vetor de crescimento social e econômico, podendo ser a locomotiva para um futuro sustentável de uma região. O objetivo deste trabalho é construir um sistema de aquisição de dados para medição da umidade do solo, disponibilizando uma base de dados histórica, a custos reduzidos, para que o usuário acompanhe a variação dos dados e estime a quantidade de água a ser utilizada na agricultura. / Abstract: Water is an essential resource for agriculture. Its management goes through good practices to determine the available amount for several users, such industry and human consumption. The water content used for irrigation should go through an optimization process, evaluating the necessary variables to maximize productivity and expenses control. The environment monitoring and climate conditions enable to forecast the hydrological period and the irrigation water consumption according to crop needs and available water inventory. The suitable monitoring of soil water content becomes an irrigation good practice which enables crops high productivity and collaborates to conscious water application, apart from affording positive financial yield, in productivity growth as well as in sparing energy on water pumping, besides conservation of the environment and water resources. The expansion of irrigated agriculture is an important vector of social and economic growth, and it can be the locomotive for a sustainable future of a region. The objective of this work is to build a data acquisition system for soil moisture measurement, providing a historical database, at reduced costs, so that the user follows the variation of the data and estimates the amount of water to be used in agriculture. / Mestre

Os diversos tipos de lançamentos de cargas poluidoras podem tornar a qualidade da água inadequada para os usos benéficos previstos. Entre as causas desta queda na qualidade da água, pode-se citar a eutrofização. O grau de trofia pode ser estimado através da utilização de índices, destacando-se o Índice do Estado Trófico desenvolvido por Carlson (1977) e o Índice do Estado Trófico desenvolvido por Carlson, modificado por Toledo et al. (1984). O presente estudo teve como principal objetivo analisar a variação espaço-temporal entre o período de 1980 a 2008, a fim de verificar o estado trófico das águas da Lagoa Rodrigo de Freitas (RJ) e do Complexo Lagunar de Jacarepaguá (RJ), através do uso destes índices. As variáveis utilizadas foram clorofila-a, transparência da água e fósforo total, e para o IETm, foi acrescido a variável ortofosfato dissolvido. Os resultados obtidos indicaram que tanto a Lagoa Rodrigo de Freitas, quanto o Complexo Lagunar de Jacarepaguá estão classificados como ambientes hipereutróficos no índice de Carlson e como eutróficos no índice modificado por Toledo. Entretanto, estes corpos dágua encontram-se em fases distintas. Para a Lagoa Rodrigo de Freitas, foi observada uma melhora na qualidade de suas águas nas últimas décadas, já para o Complexo Lagunar de Jacarepaguá, foi constatado uma piora significativa da qualidade de suas águas, principalmente nesta última década. A aplicação dos índices do estado trófico demonstrou-se uma ferramenta de avaliação do grau de trofia dos corpos dágua bastante prática, de fácil interpretação e divulgação dos dados obtidos a partir de um monitoramento sistemático / The presence of different pollutants affects the quality of water taking it inappropriate to expected uses. Eutrophication is a phenomenon that contributes to reduction of water quality. The trophic level of a water source can be estimated by the using of water quality index. In the present work were used the Trophic State Index developed by Carlson (1977) and the Trophic State Index developed by Carlson and modified by Toledo et al. (1984). It was developed a space-time variation study in form 1980 to 2008 in two lagoon metropolitan systems located in Rio de Janeiro: Lagoa Rodrigo de Freitas and Complexo de Lagoas de Jacarepaguá. The measured parameters were chlorophyll a, water transparency and total phosphorus to evaluate Carlson Index and in Toledo Index, total phosphorus was substituted by soluble phosphorus. The results showed that Lagoa Rodrigo de Freitas and Complexo de Lagoas de Jacarepaguá were classified as hypereutrophic environments according to Carlson and eutrophic environments, according Toledo, respectively. In the last decades, it was observed an improvement of water quality in Lagoa Rodrigo de Freitas, so the Complexo de Lagoas de Jacarepaguá showed a significant reduction in quality of water, mainly in the last decade. The use of Trophic State Index demonstrated be a important technical for eutrophication measure, providing easy results interpretation and divulgation by a systematic monitoring

Submitted by Maria Creuza Silva (mariakreuza@yahoo.com.br) on 2013-06-25T14:34:33Z No. of bitstreams: 1 DISS MP. Jamille Chaouí Costa. 2012.pdf: 1268414 bytes, checksum: 82ddadee8e5015fbe03cd7d9b96d3386 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Creuza Silva(mariakreuza@yahoo.com.br) on 2013-06-25T14:35:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS MP. Jamille Chaouí Costa. 2012.pdf: 1268414 bytes, checksum: 82ddadee8e5015fbe03cd7d9b96d3386 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-25T14:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS MP. Jamille Chaouí Costa. 2012.pdf: 1268414 bytes, checksum: 82ddadee8e5015fbe03cd7d9b96d3386 (MD5) Previous issue date: 2012 / A hemodiálise é a modalidade de terapia renal substitutiva mais utilizada pelos pacientes renais crônicos, chegando a representar 89,6% de todas as terapias dialíticas disponíveis, segundo Censo de 2009 da Sociedade Brasileira de Nefrologia. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma proposta de monitoramento da qualidade da água utilizada no procedimento de hemodiálise no Estado da Bahia e analisar os resultados alcançados pela Diretoria de Vigilância Sanitária e Ambiental (Divisa) com a implantação da mesma. A formulação desta proposta se deu através da interlocução com a Divisa e com o Laboratório Central de Saúde Pública (Lacen). Foram elaborados dois instrumentos de trabalho: o manual de procedimento operacional padrão de coleta e transporte da água usada na hemodiálise e o roteiro para caracterização dos sistemas de tratamento da água para hemodiálise e verificação de sua conformidade com a legislação vigente. A Divisa iniciou a implantação desta proposta em 13 serviços de hemodiálise e utilizou os instrumentos de trabalho elaborados. Foram coletadas 78 amostras de água para análises de monitoramento, sendo 52 para análises microbiológicas e 26 para análises de endotoxinas bacterianas; foram aplicados 13 roteiros. As análises laboratoriais apresentaram resultados insatisfatórios em 31% dos serviços de hemodiálise monitorados. Os roteiros aplicados para verificar a conformidade dos sistemas com a legislação vigente demonstraram que nenhum dos 13 serviços inspecionados cumpriu com todos os itens necessários. O grau de conformidade variou de 46% a 92% com mediana de 75%. Tanto o serviço que mais cumpriu (92%) com as exigências elencadas no roteiro quanto o que menos cumpriu (46%) são serviços privados. Concluiu-se que as legislações específicas (RDC 154/2004 e RDC 33/2008) precisam ser avaliadas quanto à necessidade de uma revisão, principalmente no que diz respeito aos padrões estabelecidos para contagem de bactérias heterotróficas no dialisato, e a inclusão de outras exigências que estão diretamente relacionados à qualidade da água utilizada na hemodiálise e não se fazem presentes nas normas atuais. / Salvador

Os diversos tipos de lançamentos de cargas poluidoras podem tornar a qualidade da água inadequada para os usos benéficos previstos. Entre as causas desta queda na qualidade da água, pode-se citar a eutrofização. O grau de trofia pode ser estimado através da utilização de índices, destacando-se o Índice do Estado Trófico desenvolvido por Carlson (1977) e o Índice do Estado Trófico desenvolvido por Carlson, modificado por Toledo et al. (1984). O presente estudo teve como principal objetivo analisar a variação espaço-temporal entre o período de 1980 a 2008, a fim de verificar o estado trófico das águas da Lagoa Rodrigo de Freitas (RJ) e do Complexo Lagunar de Jacarepaguá (RJ), através do uso destes índices. As variáveis utilizadas foram clorofila-a, transparência da água e fósforo total, e para o IETm, foi acrescido a variável ortofosfato dissolvido. Os resultados obtidos indicaram que tanto a Lagoa Rodrigo de Freitas, quanto o Complexo Lagunar de Jacarepaguá estão classificados como ambientes hipereutróficos no índice de Carlson e como eutróficos no índice modificado por Toledo. Entretanto, estes corpos dágua encontram-se em fases distintas. Para a Lagoa Rodrigo de Freitas, foi observada uma melhora na qualidade de suas águas nas últimas décadas, já para o Complexo Lagunar de Jacarepaguá, foi constatado uma piora significativa da qualidade de suas águas, principalmente nesta última década. A aplicação dos índices do estado trófico demonstrou-se uma ferramenta de avaliação do grau de trofia dos corpos dágua bastante prática, de fácil interpretação e divulgação dos dados obtidos a partir de um monitoramento sistemático / The presence of different pollutants affects the quality of water taking it inappropriate to expected uses. Eutrophication is a phenomenon that contributes to reduction of water quality. The trophic level of a water source can be estimated by the using of water quality index. In the present work were used the Trophic State Index developed by Carlson (1977) and the Trophic State Index developed by Carlson and modified by Toledo et al. (1984). It was developed a space-time variation study in form 1980 to 2008 in two lagoon metropolitan systems located in Rio de Janeiro: Lagoa Rodrigo de Freitas and Complexo de Lagoas de Jacarepaguá. The measured parameters were chlorophyll a, water transparency and total phosphorus to evaluate Carlson Index and in Toledo Index, total phosphorus was substituted by soluble phosphorus. The results showed that Lagoa Rodrigo de Freitas and Complexo de Lagoas de Jacarepaguá were classified as hypereutrophic environments according to Carlson and eutrophic environments, according Toledo, respectively. In the last decades, it was observed an improvement of water quality in Lagoa Rodrigo de Freitas, so the Complexo de Lagoas de Jacarepaguá showed a significant reduction in quality of water, mainly in the last decade. The use of Trophic State Index demonstrated be a important technical for eutrophication measure, providing easy results interpretation and divulgation by a systematic monitoring

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Has years of citizen-based nutrient sampling and baseline water quality monitoring efforts only had a "trivial" impact on natural resource management decisions? This thesis will explore this and other findings from a qualitative evaluation of the Rock River Coalition (RRC) citizen-based stream monitoring project in Dane County, Wisconsin, USA. These findings are the culmination of 47 semi-structured interviews with decision-makers from seven client-identified categories and participant observations of board meetings and other watershed groups. Interview questions focused on current strategies of data design and dissemination with the goal of constructing a clearer picture of existing data usage by Dane County decision-makers. In the wider picture of citizen science and community-based research, this case study aims to highlight barriers to data use and potential solutions. The results of this case study were understood through four key frames: (1) Bourdieu's concept of symbolic capital, (2) Barzilai‐Nahon's theory of network gatekeeping, (3) Newman et al.'s framework for leveraging the power of place, and (4) a Foucauldian approach to the production of scientific knowledge. The findings of this study highlight the presence of gatekeeping mechanisms within the scientific field as well as government institutions, problematize the practice of placemaking, assert there is untapped symbolic capital to be wielded by citizen scientists, and trace the "innovation" of volunteer water monitoring data in Dane County.

With the rapid increase of Internet of Things-devices(IoT), demand for new machine learning algorithms and modelshas risen. The focus of this project is implementing a federatedlearning (FL) algorithm to detect anomalies in measurementsmade by a water monitoring IoT-sensor. The FL algorithm trainsacross a collection of decentralized IoT-devices, each using thelocal data acquired from the specific sensor. The local machinelearning models are then uploaded to a mutual server andaggregated into a global model. The global model is sent back tothe sensors and is used as a template when training starts againlocally. In this project, we only have had access to one physicalsensor. This has forced us to virtually simulate sensors. Thesimulation was done by splitting the data gathered by the onlyexisting sensor. To deal with the long, sequential data gatheredby the sensor, a long short-term memory (LSTM) network wasused. This is a special type of artificial neural network (ANN)capable of learning long-term dependencies. After analyzing theobtained results it became clear that FL has the potential toproduce good results, provided that more physical sensors aredeployed. / I samband med den snabba ökningen avInternet of Things-enheter (IoT) har efterfrågan på nya algoritmeroch modeller för maskininlärning ökat. Detta projektfokuserar på att implementera en federated learning (FL) algoritmför att detektera avvikelser i mätdata från en sensorsom övervakar vattenkvaliteten. FL algoritmen tränar en samlingdecentraliserade IoT-enheter, var och en med hjälp av lokaldata från sensorn i fråga. De lokala maskininlärningsmodellernaladdas upp till en gemensam server och sammanställs till englobal modell. Den globala modellen skickas sedan tillbaka tillsensorerna och används som mall när den lokala träningen börjarigen. I det här projektet hade vi endast tillgång till en fysisksensor. Vi har därför varit tvungna att simulera sensorer. Dettagjordes genom att dela upp datamängden som samlats in frånden fysiska sensorn. För att hantera den långa sekventiella dataanvänds ett long short-term memory (LSTM) nätverk. Detta ären speciell typ av artificiellt neuronnät (ANN) som är kapabeltatt minnas mönster under en längre tid. Efter att ha analyseratresultaten blev det tydligt att FL har potentialen att produceragoda resultat, givet att fler fysiska sensorer implementeras. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2021, KTH, Stockholm

Storm water quality can have a significant impact on receiving water bodies. The chief recipients of these impacts are aquatic life in the receiving water body and downstream water users. Over the last few decades, legislation, regulations, institutions and facilities have evolved to recognize the impact of urban storm water on receiving streams. This increased emphasis has caused contaminants in storm water to be identified as a major concern. This developing concern has generated an increased interest in the water quality of our streams and lakes and emphasized the need for more monitoring efforts. With the passage of the National Pollutant Discharge Elimination System (NPDES) Phase II requirements, small municipalities are responsible for storm water impacts on receiving waters within their jurisdiction. For the purposes of NPDES Phase II requirements, small municipalities are identified as these municipalities that are typically composed of 10,000 but less than 100,000 in population. The purpose of this dissertation is to develop a manual for use by the staff of small municipalities in meeting the requirements prescribed by changes initiated in the NPDES Phase II regulations. Attempts were made to comply with these requirements within a very limited manpower and budget framework and to develop procedures that would allow for permit compliance using testing equipment that was both reliable and robust. The users' manual provides valuable guidance in the establishment of a knowledge base for characterization of the watersheds selected for study. Chapter 3 of the dissertation contains a users' manual, designed for use by municipal staff members in their efforts to comply with the NPDES Phase II requirements. Using the techniques and equipment capabilities developed during the writing of the users' manual a characterization of three watersheds within Denton County, Texas was developed. Non-storm water samples were taken from each of the streams and a baseline analysis was established. The three watersheds represented agricultural, suburban and urban settings. Storm water samples were obtained from multiple storms within all three watersheds and data analysis used to determine the character and impact of urban runoff. Determination of the constituents for analysis was based on monitoring requirements of the NPDES Phase I and II requirements for owners and operators of municipal separate storm sewer systems (MS4) and on the Texas Pollutant Discharge Elimination System (TPDES) Multi-Sector General Permit (MSGP). The three watersheds were determined to have multiple statistically significant differences for some parameters between their Base Flows and Storm Flows. The impact of urban runoff on the receiving waters of these three drainage systems was clearly demonstrated throughout the testing period.

Interferentes endócrinos (IE) são substâncias capazes de afetar o sistema endócrino causando danos à saúde. Os compostos estrogênicos são um tipo de IE que geram resposta biológica semelhante aos hormônios endógenos, chamada atividade estrogênica, são frequentemente encontrados no ambiente devido à poluição de origem antrópica e ineficiência de processos de tratamento de água e esgoto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade estrogênica de águas de mananciais e águas tratadas para abastecimento no Estado de São Paulo por meio de bioensaios. Foram utilizados dois métodos, baseados em diferentes linhagens da levedura Saccharomyces cerevisiae capazes de responder a agentes estrogênicos pela presença do gene que codifica para o receptor de estrogênio humano e sistemas de gene repórter da atividade estrogênica. Uma das linhagens contém o gene luc, método denominado neste trabalho de Lesk, enquanto a outra contém genes lux como repórter, denominado método San. Os métodos foram comparados quanto à especificidade e sensibilidade de resposta aos principais interferentes endócrinos de ocorrência em águas e com dados de análises cromatográficas das respectivas amostras ambientais. Foi observada atividade estrogênica expressiva nas águas brutas coletadas em pontos específicos nas cidades de Campinas, Barueri, Cerquilho e em efluente hospitalar e em todas essas amostras foram detectados compostos estrogênicos-alvo. As amostras de água tratada não apresentaram atividade estrogênica nem compostos estrogênicos, com apenas uma exceção. O método San foi mais sensível que o método Lesk, tanto para compostos químicos puros quanto para amostras ambientais. O teor de substâncias detectado por análises cromatográficas não foi suficiente para explicar a atividade estrogênica observada nos bioensaios, indicando que concentrações abaixo dos limites de detecção podem gerar o efeito biológico ou que compostos estrogênicos não estudados e suas misturas podem estar presentes gerando efeitos aumentados. / Endocrine disrupting (ED) chemicals are compounds able to interact with the endocrine system causing health adverse effects. Estrogenic compounds are a type of ED that produce a biological response similar to organism\'s natural hormones, called estrogenic activity; they are frequently found in the environment and are usually associated to the pollution from human activities. The goal of this work was to evaluate the estrogenic activity of rivers raw and treated water around the State of São Paulo Brazil - using bioassays. Two different strains of Saccharomyces cerevisiae able to respond to estrogenic compounds, due to the presence of genes that encodes for the human estrogen receptor, were used. One of the strains has the luc gene (method Lesk), a reporter of estrogenic activity and the other contains lux genes (method San) as reporter of estrogenic activity. Both methods were compared regarding their specificity and sensitivity for chemical substances and environmental samples. The results were also compared with the chemical analysis data of target pure compounds in those waters and with the literature. Estrogenic activity was detected in raw water samples collected in Campinas, Barueri and Cerquilho and also in hospital effluent, for all those samples estrogenic compounds were determined. San method showed to be more sensitive to pure chemical compounds and environmental samples. For treated water no estrogenic activity was found, except for one sample from Barueri that presented a low response. The amounts of compounds detected by chromatographic analysis were not sufficient to explain the observed estrogenic activity when bioassays were used, therefore low compounds concentration or other compounds and their mixtures may be responsible for the high biological effet detected by bioassays.

Interferentes endócrinos (IE) são substâncias capazes de afetar o sistema endócrino causando danos à saúde. Os compostos estrogênicos são um tipo de IE que geram resposta biológica semelhante aos hormônios endógenos, chamada atividade estrogênica, são frequentemente encontrados no ambiente devido à poluição de origem antrópica e ineficiência de processos de tratamento de água e esgoto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade estrogênica de águas de mananciais e águas tratadas para abastecimento no Estado de São Paulo por meio de bioensaios. Foram utilizados dois métodos, baseados em diferentes linhagens da levedura Saccharomyces cerevisiae capazes de responder a agentes estrogênicos pela presença do gene que codifica para o receptor de estrogênio humano e sistemas de gene repórter da atividade estrogênica. Uma das linhagens contém o gene luc, método denominado neste trabalho de Lesk, enquanto a outra contém genes lux como repórter, denominado método San. Os métodos foram comparados quanto à especificidade e sensibilidade de resposta aos principais interferentes endócrinos de ocorrência em águas e com dados de análises cromatográficas das respectivas amostras ambientais. Foi observada atividade estrogênica expressiva nas águas brutas coletadas em pontos específicos nas cidades de Campinas, Barueri, Cerquilho e em efluente hospitalar e em todas essas amostras foram detectados compostos estrogênicos-alvo. As amostras de água tratada não apresentaram atividade estrogênica nem compostos estrogênicos, com apenas uma exceção. O método San foi mais sensível que o método Lesk, tanto para compostos químicos puros quanto para amostras ambientais. O teor de substâncias detectado por análises cromatográficas não foi suficiente para explicar a atividade estrogênica observada nos bioensaios, indicando que concentrações abaixo dos limites de detecção podem gerar o efeito biológico ou que compostos estrogênicos não estudados e suas misturas podem estar presentes gerando efeitos aumentados. / Endocrine disrupting (ED) chemicals are compounds able to interact with the endocrine system causing health adverse effects. Estrogenic compounds are a type of ED that produce a biological response similar to organism\'s natural hormones, called estrogenic activity; they are frequently found in the environment and are usually associated to the pollution from human activities. The goal of this work was to evaluate the estrogenic activity of rivers raw and treated water around the State of São Paulo Brazil - using bioassays. Two different strains of Saccharomyces cerevisiae able to respond to estrogenic compounds, due to the presence of genes that encodes for the human estrogen receptor, were used. One of the strains has the luc gene (method Lesk), a reporter of estrogenic activity and the other contains lux genes (method San) as reporter of estrogenic activity. Both methods were compared regarding their specificity and sensitivity for chemical substances and environmental samples. The results were also compared with the chemical analysis data of target pure compounds in those waters and with the literature. Estrogenic activity was detected in raw water samples collected in Campinas, Barueri and Cerquilho and also in hospital effluent, for all those samples estrogenic compounds were determined. San method showed to be more sensitive to pure chemical compounds and environmental samples. For treated water no estrogenic activity was found, except for one sample from Barueri that presented a low response. The amounts of compounds detected by chromatographic analysis were not sufficient to explain the observed estrogenic activity when bioassays were used, therefore low compounds concentration or other compounds and their mixtures may be responsible for the high biological effet detected by bioassays.