A atual crise mundial de abastecimento hídrico e os conseqüentes problemas relativos ao uso da água são grandes problemas a serem enfrentados pela humanidade, levando à necessidade de se encontrar soluções para prevenir conseqüências negativas ao ambiente. A cobrança pelo uso da água na agricultura irrigada, baseada nos princípios de direito ambiental usuário-pagador e poluidor–pagador, a aplicação dos princípios protetor-recebedor e participação, bem como a educação ambiental, são ferramentas de gestão de recursos hídricos com efeito indutor do uso racional da água, fomentando a consciência de conservação nos usuários irrigantes. A importância desta abordagem holística na implementação da cobrança em uma dada bacia hidrográfica está baseada na integração dos aspectos técnicos das propriedades irrigadas, na legislação ambiental e nas necessidades da comunidade local, para se adequar a cobrança aos usuários irrigantes de forma que a mesma se torne uma aliada no combate ao desperdício e à melhor eficiência no seu uso. Os objetivos deste trabalho foram: i) realizar a avaliação qualitativa da irrigação em 11 propriedades rurais da Microbacia do Ribeirão dos Marins (BHRM); ii) fundamentar o instrumento de cobrança pelo uso da água na agricultura irrigada com base nos princípios de direito ambiental Poluidor-Pagador e Usuário-Pagador; iii) discutir o princípio da Participação; iv) fundamentar o sistema de pagamento por serviços ecossistêmicos (PSE); v) fornecer elementos para futuras intervenções de gestão na microbacia voltadas a elaboração de projetos de educação ambiental integrados ao gerenciamento de recursos hídricos. Foram aplicados aos irrigantes roteiros de entrevista semi-estruturada. Os resultados mostraram que o manejo da irrigação não é praticado, a preocupação com a escassez de água é presente; a cobrança pelo uso da água não é aceita, o controle da erosão não é feito e há concordância com a importância da preservação da mata ciliar. Além disso, os resultados forneceram elementos que indicam a ausência de compreensão dos impactos causados pelo manejo inadequado da água, o que pôde ser traduzido pelos graves problemas de degradação de água, solo e mata ciliar detectados. Conclui-se que para induzir mudanças nos usuários irrigantes, promovendo o uso eficiente dos recursos hídricos, através do mecanismo de cobrança pelo uso da água, é necessário conjugar o direito ambiental, a tecnologia de irrigação e a educação ambiental. / The current crisis in water supply worldwide and the associated water use problems are one of the great concerns for the humanity, leading to the necessity to find solutions to prevent harmful consequences in the environment. Charges for water use in agricultural irrigation, supported by principles of environmental law as "user-payer" and "polluting payer", the application of "protector-receiver" and "participation" principles as well as environmental education, represent tools in water management with inductive effects on rational water use, broadening the awareness of irrigation users for the sustainment of natural water resources. The carrying out of this holistic approach in the implementation process of water use charges in a given catchment basin is based on the integration of technical aspects of the irrigated areas, environmental legislation and the necessities of the local community to establish individually adapted charges for water use with the result to decrease wastefulness and increase the water use efficiency. The objectives of this work were: (i) a qualitative evaluation of irrigation use in 11 rural areas in the small catchment basin of river Marins; (ii) to base the charge system for water use in agricultural irrigation on basis of the environmental law principles "user-payer" and "polluting payer"; (iii) to argue the principle of "participation"; (iv) to base the payment for ecosystem services (PSE); (v) to provide a basis for future management interventions in the basin with the objective to design environmental education projects, integrated in the management activities of water resources. The study based on semi-structural interviews with irrigation users in the respective areas. The results showed that irrigation management is not practiced, the preoccupation with water deficiency exist, water use charges is not accepted, the monitoring of erosion processes is not done and there is an agreement with the importance to preserve the riverine vegetation. Moreover, the results indicated a lack of knowledge about the impacts caused by inadequate water management that is expected to be the reason for the already existing degradation of water, soil and riverine vegetation. It can be concluded, that for attitude changes of irrigation users in terms of more efficient use of water resources associated with charges for water use interdisciplinary collaborations of environmental law, irrigation management and environmental education are necessary.

Orientador: José Antonio Siqueira Dias / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-22T06:29:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roque_Wellington_D.pdf: 36135434 bytes, checksum: 2e9ca0be59b1286da36d45ebc67dfd0d (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A aplicação de sensores de umidade do solo vem aumentando devido à necessidade do uso eficiente da água para irrigação. Uma das técnicas amplamente utilizadas para o desenvolvimento desses sensores é a de dissipação de calor. Nesta técnica, um elemento aquecedor é usado para aplicar um pulso de calor no solo, gerando um aumento de temperatura, o qual é mensurado e relacionado com a umidade do solo. Porém, um dos principais problemas desse tipo de sensor é sua baixa sensibilidade. Buscando resolver esse problema, foi desenvolvido um sensor que utiliza um transistor bipolar como único elemento aquecedor e transdutor de temperatura. Uma energia aplicada causa aquecimento no transistor e consequentemente provoca uma variação na tensão da junção base-emissor. Com isso, realizamos um estudo, a fim de determinar qual o valor ideal de energia aplicada que proporcionaria a máxima sensibilidade na medida da variação da temperatura. Para isso foram utilizados para fabricação dos sensores 16 transistores com encapsulamento metálico (TO - 18). Os sensores foram inseridos em amostras de solo deformadas, que foram saturadas para realização da medida da umidade do solo, através do método gravimétrico. Foram realizados com cada sensor curvas de calibração relacionando a umidade do solo com a com o valor de ?T, para os diferentes valores de energias fornecidos no sensor. Após análise dos dados, foram escolhidos dois sensores que apresentaram maior variação entre suas curvas de calibração para serem inseridos em uma solução de Agar Agar e no Ar, realizando várias medidas nos sensores, sempre com os mesmos valores de energia, para verificar a repetibilidade dos mesmos. Os resultados mostraram que, em relação à energia aplicada no sensor, àquela que proporcionou uma maior sensibilidade em função da umidade do solo foi de 1:5J (25 V, 6,3 mA, 10 s). Foi constatado que a sensibilidade do sensor melhora com o aumento da potência, sendo que esta melhora é relativamente independente da energia fornecida. Em relação às medidas realizadas no Agar Agar, observamos uma melhora considerável do erro em função das medidas realizadas no solo, de 10% para o solo, para 4% no Agar Agar. Para as medidas realizadas no Ar, o valor do erro diminui para 1%. Para as medidas realizadas no solo, na solução de Agar Agar e no Ar, chegamos à conclusão que a diminuição do erro das medidas realizadas em cada um deles, ocorre devido à mudança do contato do sensor com o solo durante as medidas, visto que o solo, quando começa perder umidade ele altera o seu volume, levando a uma diminuição da superfície de contato do mesmo com o sensor. Esse erro pode ser também em função da variação da densidade do solo que ocorre durante a realização dos ensaios, causando uma diferença no valor das medidas, já citadas em outras literaturas. Observamos também que para a melhor utilização do sensor em diferentes faixas de umidade do solo, há a necessidade de alterar a energia aplicada, devido à sensibilidade de o sensor ser maior para umidades mais baixas (abaixo de 30%), necessitando de um acréscimo do valor da energia aplicada para se obter uma melhor sensibilidade para umidades altas (acima de 30%) / Abstract: The use of soil moisture sensors is increasing due to the need for efficient use of water for irrigation. One technique widely used for the development of these sensors is the heat dissipation. In this technique, a heater element is used for applying a pulse of heat into the soil, causing a rise in temperature, which is measured and related to the soil moisture. However, a major problem of this type of sensor is its low sensitivity. To solve this problem, we developed a sensor that uses a bipolar transistor as a single element heater and temperature transducer. Energy applied to the transistor causes its heating, which in turn causes a variation on the voltage of the base-emitter junction. So we conducted a study to determine the optimal value of energy applied to provide maximum sensitivity in the measurement of temperature variation. To do this, 16 metal case TO-18 package transistors were used in the fabrication of the sensors. The sensors were inserted in deformed soil samples, which were water-saturated to perform the measurement of soil moisture using the gravimetric method. With each sensor we obtained calibration curves relating the soil moisture to the value of temperature for the different values of energy supplied to the sensor. After analyzing the data, two sensors that showed greater temperature variation in their calibration curves were chosen to be inserted into a solution of Agar Agar and in the air, in order to perform multiple measurements with the sensors at the same energy values to check their repeatability. The results showed that the energy which provided a greater sensitivity as a function of soil moisture was 1,5 J (25 V, 6,3 mA 10 s). We have found that the sensor sensitivity improves with increasing dissipated power and this improvement is relatively independent of the energy supplied. Regarding the measurements performed in Agar Agar, we observed a significantly lower error compared to the measurements taken in the soil: from 10% for the soil measurements to 4% in the Agar Agar. For the measurements made in air, the error decreased to 1%. For the measurements made in soil, in solution of Agar Agar and in air, we concluded that the decrease of the measurements errors performed in each of them occurs due to a changing in the contact between the sensor and the media during the measurements, because the soil changes its volume when it begins to lose moisture, leading to a decreased surface contact with the sensor. This error can also be due to the variation of soil density that occurs during the tests. We also observed that for the best use of this sensor in different ranges of soil moisture there is a need to change the applied power due to the higher sensitivity of the sensor for moisture content below 30%, needing an increase in the amount of this power to obtain a better sensitivity to humidity above 30% / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2330.pdf: 2747102 bytes, checksum: 42b3374c620038a839a3f3c1d80f9df0 (MD5) Previous issue date: 2008-12-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / Lettuce (Lactuca sativa) is the most consumed vegetable in Brazil, being classified as an important food, to be a rich source of vitamins. According to the practices adopted, its cultivation can be organic or conventional. However, lettuce can be a transmitter of pathogenic microorganisms to humans, as thermotolerant coliforms and Escherichia coli, since it is in contact with these contaminants often present in soil, water, in natural inputs (poultry litter) providing their development and survival. This research aimed to assess quantitatively the presence of thermotolerant coliforms and E. coli in water for irrigation and washing water, and the not washed and washed lettuce, grown under organic and conventional systems. The samples were collected in ten farms, five under organic and five under conventional systems, located at the cities of Ibiúna, Jaguariúna, Campinas e Morungaba - SP. In the laboratory, the samples were submitted to the analysis by the technique of counting the Most Probable Number. The results show that water for irrigation was considered one of the main factors responsible for contamination of lettuce, as showed by the presence ofhigh rate of thermotolerant coliforms and E. coli, independent of the cultivation system. However, the conventional system had been showing levels of contamination by thermotolerant coliforms and E. coli in water higher thanin organic system. In lettuce, pre washing contributed to the reduction of contamination by thermotolerant coliforms and E. coli in the product; however contamination by thermotolerant coliforms was considered high in the both cultivation systems. Moreover, others practices used in the farm such as personal hygiene, the inappropriate use of compost and the presence of animals in the areas of crops are source of contamination. / A alface (Lactuca sativa) é a hortaliça folhosa mais consumida no Brasil, sendo classificada como um importante alimento para a população por ser uma rica fonte de vitaminas. Em função das práticas adotadas, o seu cultivo pode ser orgânico ou convencional. No entanto, alface pode ser um veículo transmissor de microrganismos patogênicos ao homem, como coliformes termotolerantes e Escherichia coli, uma vez que se encontra em contato com esses contaminantes presentes freqüentemente no solo, na água, nos insumos naturais (cama de frango) propiciando o desenvolvimento e a sobrevivência dos mesmos. O objetivo deste trabalho foi avaliar, quantitativamente, a presença de coliformes termotolerantes e de E.coli em água de irrigação e de pré-lavagem, assim como, o produto alface não lavada e pré-lavada, cultivada sob cultivo orgânico e convencional, em relação à recomendação da ANVISA. As coletas foram realizadas em dez propriedades, cinco de cultivo orgânico e cinco de cultivo convencional, localizadas nas cidades de Ibiúna, Jaguariúna, Campinas e Morungaba - SP. Em laboratório, as amostras foram submetidas à análise de tubos múltiplos e série bioquímica e procedeu-se a avaliação pela técnica de contagem do Número Mais Provável. Os resultados mostraram um alto índice de coliformes termotolerantes e E. coli na água de irrigação, sendo um fator importante pela contaminação da alface, independente do sistema de cultivo. Todavia, o cultivo convencional apresentou índices de contaminação por esses microrganismos na água superiores ao do cultivo orgânico. No produto alface, a pré-lavagem contribuiu para a redução da contaminação por coliformes termotolerantes e E. coli, entretanto a contaminação pelo primeiro foi mais alta em ambos os sistemas de cultivos. Além disso, outras práticas utilizadas nas propriedades como a higiene pessoal, o uso de adubos compostados inadequados e a presença de animais nas áreas de cultivo são fontes de contaminação.

Made available in DSpace on 2016-06-02T18:57:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2330.pdf: 2747102 bytes, checksum: 42b3374c620038a839a3f3c1d80f9df0 (MD5) Previous issue date: 2008-12-15 / Financiadora de Estudos e Projetos / Lettuce (Lactuca sativa) is the most consumed vegetable in Brazil, being classified as an important food, to be a rich source of vitamins. According to the practices adopted, its cultivation can be organic or conventional. However, lettuce can be a transmitter of pathogenic microorganisms to humans, as thermotolerant coliforms and Escherichia coli, since it is in contact with these contaminants often present in soil, water, in natural inputs (poultry litter) providing their development and survival. This research aimed to assess quantitatively the presence of thermotolerant coliforms and E. coli in water for irrigation and washing water, and the not washed and washed lettuce, grown under organic and conventional systems. The samples were collected in ten farms, five under organic and five under conventional systems, located at the cities of Ibiúna, Jaguariúna, Campinas e Morungaba - SP. In the laboratory, the samples were submitted to the analysis by the technique of counting the Most Probable Number. The results show that water for irrigation was considered one of the main factors responsible for contamination of lettuce, as showed by the presence ofhigh rate of thermotolerant coliforms and E. coli, independent of the cultivation system. However, the conventional system had been showing levels of contamination by thermotolerant coliforms and E. coli in water higher thanin organic system. In lettuce, pre washing contributed to the reduction of contamination by thermotolerant coliforms and E. coli in the product; however contamination by thermotolerant coliforms was considered high in the both cultivation systems. Moreover, others practices used in the farm such as personal hygiene, the inappropriate use of compost and the presence of animals in the areas of crops are source of contamination. / A alface (Lactuca sativa) é a hortaliça folhosa mais consumida no Brasil, sendo classificada como um importante alimento para a população por ser uma rica fonte de vitaminas. Em função das práticas adotadas, o seu cultivo pode ser orgânico ou convencional. No entanto, alface pode ser um veículo transmissor de microrganismos patogênicos ao homem, como coliformes termotolerantes e Escherichia coli, uma vez que se encontra em contato com esses contaminantes presentes freqüentemente no solo, na água, nos insumos naturais (cama de frango) propiciando o desenvolvimento e a sobrevivência dos mesmos. O objetivo deste trabalho foi avaliar, quantitativamente, a presença de coliformes termotolerantes e de E.coli em água de irrigação e de pré-lavagem, assim como, o produto alface não lavada e pré-lavada, cultivada sob cultivo orgânico e convencional, em relação à recomendação da ANVISA. As coletas foram realizadas em dez propriedades, cinco de cultivo orgânico e cinco de cultivo convencional, localizadas nas cidades de Ibiúna, Jaguariúna, Campinas e Morungaba - SP. Em laboratório, as amostras foram submetidas à análise de tubos múltiplos e série bioquímica e procedeu-se a avaliação pela técnica de contagem do Número Mais Provável. Os resultados mostraram um alto índice de coliformes termotolerantes e E. coli na água de irrigação, sendo um fator importante pela contaminação da alface, independente do sistema de cultivo. Todavia, o cultivo convencional apresentou índices de contaminação por esses microrganismos na água superiores ao do cultivo orgânico. No produto alface, a pré-lavagem contribuiu para a redução da contaminação por coliformes termotolerantes e E. coli, entretanto a contaminação pelo primeiro foi mais alta em ambos os sistemas de cultivos. Além disso, outras práticas utilizadas nas propriedades como a higiene pessoal, o uso de adubos compostados inadequados e a presença de animais nas áreas de cultivo são fontes de contaminação.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MagnaASB.pdf: 1635517 bytes, checksum: df420c88397a6cd630a5381fcef348b7 (MD5) Previous issue date: 2004-09-02 / The production of petroleum is frequently accomplished with great volumes of water, that it is carried of the underground with the oil. It is a challenge of the present century the development of technologies that allow the use of waste water for purposes that consume great amounts of water and don't demand as rigid as the one of the drinking water requirements. The solar distillation has been configuring as an alternative of clean technology for desalination of brine and saline. Besides causing the minimum possible damage to the environment, it takes advantage of an abundant and free energy source: the solar energy. That study aims to develop a Solar Distillator for treatment of the produced water of the oil wells, to obtain an efluent to use in agriculture and vapor generation. The methodology for collection, conservation and analysis of the physical-chemical parameters obeyed the norms in APHA (1995). The sampling was of the composed type. Experiments were accomplished in the solar distillation pilot and simulation in thermostatic bathing. The operation was in batch system and for periods of 4, 6 and 12 h. The developed Distillator is of the type simple effect of two waters. It was still tested two inclination angles for covering; 20? and 45?. The Distillator presented minimum of 2,85 L/m2d revenues and maximum of 7,14 L/m2d. The removals of salts were great than 98%. The removal of TOC in the simulation was great than 90%. In agreement with the data of energy and mass balance, it was verified that the developed solar Distillator presented compatible revenues with those found in literature for similar types. It can be inferred that the obtained distilled water assists to the requirements CONAMA in almost all the points and could be used for irrigation of cultures such as cotton and mamona. As the distilled water has characteristics of fresh water it can be used in the generation of vapor / A produ??o de petr?leo ? realizada freq?entemente com grandes volumes de ?gua, que ? carreada do subsolo junto com o ?leo. ? desafio do presente s?culo o desenvolvimento de tecnologias que possibilitem ou uso ou reuso de efluentes para outros fins. A destila??o solar ? uma alternativa de tecnologia limpa para dessaliniza??o de ?guas salobras e salinas. Esse estudo visa desenvolver um Destilador Solar para tratamento da ?gua de produ??o de petr?leo, com vistas a se obter um efluente pass?vel de utiliza??o na agricultura e gera??o de vapor. A metodologia para conserva??o e an?lise dos par?metros f?sico-qu?micos obedeceu preconiza??o do APHA (1995). A amostragem foi do tipo composta. Foram realizados experimentos no destilador solar piloto e simula??o em banho termost?tico. A opera??o foi em sistema de batelada e por per?odos de 4, 6 e 12 h. O destilador desenvolvido ? do tipo simples efeito de duas ?guas. Testou-se ainda dois ?ngulos de inclina??o para cobertura; 20? e 45?. O destilador apresentou rendimentos m?nimo de 2,50 L/m2d e m?ximo de 7,5 L/m2d. As remo??es de sais foram superiores a 98%. A remo??o de TOC na simula??o foi superior a 90%. De acordo com os dados dos balan?os energ?tico e de massa, verificou-se que o destilador solar desenvolvido apresentou rendimentos compat?veis com os encontrados na literatura para seus similares. Enfatiza-se que o isolamento utilizado n?o estava nas condi??es de otimiza??o, logo, esse rendimento pode ser melhorado. Pode-se inferir que a ?gua destilada obtida atende aos requisitos CONAMA em quase todos os pontos, podendo ser utilizada, com ressalvas, na irriga??o de culturas n?o comest?veis como o algod?o e a mamona. Como a ?gua destilada tem caracter?sticas de ?gua doce pode ser utilizada na gera??o de vapor

Water scarcity combined with an increasing world population is creating pressure to develop new methods for producing food using less water. Rice is a staple crop with a very high water demand. This study examined the success in maintaining yields under water-saving irrigation management, including alternate wetting and drying (AWD). A meta-analysis was conducted examining yields under various types of water-saving irrigation compared to control plots kept under continuous flooding. The results indicated that yields can indeed be maintained under AWD as long as the field water level during the dry cycles is not allowed to drop below -15 cm, or the soil water potential is not allowed to drop below -10 kPa. Yields can likewise be maintained using irrigation intervals of 2 days, but the variability increases. Midseason drainage was not found to affect yield, though non-flooded conditions when maintained throughout most of the crop season appeared to be detrimental to yields. Increasingly negative effects on yields were found when increasing the severity of AWD or the length of the drainage periods. Potential benefits and drawbacks of water-saving irrigation management with regards to greenhouse gas emissions, soil quality and nutrient losses were discussed to highlight the complexity of the challenges of saving water in rice production.