Este trabalho investigou o fenômeno da degradação de revestimentos obtidos por aspersão térmica pelas técnicas de HVOF e plasma spray, de um sistema metal cerâmico à base de NiCr (NiCr-Cr3C2), submetido à erosão, desde a temperatura ambiente até 800°C, relacionando a resistência à erosão à sua microestrutura. Os revestimentos erodidos tiveram o sistema NiCr-Cr3C2 com percentual das fases variável. No caso dos revestimentos obtidos por HVOF investigou-se o comportamento em revestimentos com 0, 35, 70 e 75% de fase Cr3C2 na matriz metálica, NiCr. Já no caso dos revestimentos obtidos por plasma spray avaliou-se o comportamento em revestimentos com 0, 35, 70 e 100% de fase Cr3C2 na matriz metálica, NiCr. Para os ensaios de erosão foi construído um equipamento capaz de variar as condições experimentais como velocidade, fluxo, ângulo de incidência do erodente, além da temperatura de ensaio. Os revestimentos foram obtidos a partir dos melhores parâmetros de deposição avaliados em pré-testes, visando-se controlar a porosidade das amostras, conforme a limitação de cada técnica empregada. A superfície das amostras foi levemente lixada antes de serem erodidas para a retirada de lamelas não bem aderidas, visando-se obter um padrão semelhante de rugosidade em cada grupo. As amostras foram submetidas a um fluxo controladonde partículas erodentes de alumina eletrofundida, em ângulos de incidência de 30, 45, 60 e 90º, a uma velocidade mantida em torno de 50 m/s. As temperaturas estudadas foram de 25, 200, 400, 600 e 800ºC. O material foi caracterizado quanto a sua microestrutura (microscopia ótica e eletrônica de varredura, porosidade, rugosidade, fases presentes e sua morfologia), também quanto a propriedades mecânicas como (micro- e nano-) dureza e módulo de elasticidade. O desgaste foi medido pela perda de volume do corpo erodido. Os resultados indicaram que a relação entre a porosidade, temperatura e quantidade de fase Cr3C2 foi determinante no desgaste erosivo dos revestimentos. O aumento de temperatura proporcionou um acréscimo na incrustação de partículas erodentes, na oxidação e na plasticidade dos revestimentos, esta última sendo verificada pelo decréscimo da dureza do material. Além disso, o fenômeno erosão-oxidação fez-se presente acima de 400°C O acréscimo de fase Cr3C2 a matriz metálica proporcionou uma diminuição da incrustação de partículas erodentes, tendo em vista a diminuição da plasticidade dos revestimentos, além do aumento da oxidação e porosidade dos revestimentos. A porosidade, de fato, influenciou decisivamente na resistência à erosão, dividindo claramente os revestimentos em dois grupos, no intervalo de porosidades superior (revestimentos obtidos por plasma spray) e inferior (revestimentos obtidos por HVOF) a 4%. Nos revestimentos de maior porosidade mesmo o acréscimo de uma fase mais dura não proporcionou um aumento da resistência à erosão, pois a porosidade implicou em uma menor área de contato entre as lamelas, facilitando seu arrancamento do revestimento sob ataque erosivo. Já para os revestimentos de menor porosidade o incremento de Cr3C2 proporcionou um aumento da resistência ao desgaste para todo o intervalo de temperatura investigado, devido ao aumento da dureza. Quanto aos mecanismos que proporcionaram o desgaste nos revestimentos observou-se uma preponderância de desgaste dúctil (corte – 30º e platelet – 90º) para os revestimentos metálicos NiCr0,5% e NiCr9%. Com o acréscimo de fase Cr3C2 há uma diminuição da característica dúctil de desgaste, mais acentuada nos revestimentos obtidos por plasma spray. E a partir do acréscimo de 70% de Cr3C2 observou-se alguns mecanismos de desgaste frágeis, como a formação de trincas, e pits. O acréscimo de temperatura proporcionou o aumento da plasticidade dos revestimentos, a diminuição de formação de platelets e no caso do desgaste eminentemente frágil (para o revestimento CrC28%) o arredondamento das bordas desgastadas. / In this work, the degradation behavior of thermal-sprayed NiCr-Cr3C2-based metal-ceramic coatings under erosion at temperatures ranging from room temperature to 800°C was investigated in order to establish correlations between the erosion resistance and the microstructure. In order to obtain coatings with different microstructures, the coatings were produced employing two different techniques - HVOF and plasma spray -; and different amounts of the Cr3C2 ceramic phase in the metallic NiCr matrix: 0, 35, 70, 75% (only by HVOF) and 100% (only by plasma spray). For the erosion tests, an equipment capable of using different conditions of speed, flux and angle of incidence of the erodent at different temperatures was developed. The samples were subjected to a controlled flux of fused alumina erodent particles, with angles of incidence of 30, 45, 60 e 90º, at a speed of about 50m/s. Temperatures of 25, 200, 400, 600 e 800ºC were employed in the tests. The material was characterized regarding its microstructure (optical microscopy, scanning electron microscopy, porosity, rugosity, phase composition and phase morphology) and its mechanical properties (micro- and nano-hardness and Young modulus). The wear was evaluated by measuring the volume loss of the eroded bodies. The results indicated that porosity, temperature and amount of Cr3C2 had a critical role in the erosive wear of the coatings. Higher temperatures increased the incrustation of erodent particles, the oxidation (which was observed above 400°C and was also influenced by porosity), and the plasticity of the coatings. Increasing the Cr3C2 content in the metallic matrix has lowered the incrustation by making the coatings less plastic, and has also increased the oxidation and porosity. In fact, the porosity had a crucial role in the erosion resistance, in such way that it is possible to divide the obtained coatings in two groups: those with porosity level above 4% (obtained by plasma spray) and those with porosity below that level (obtained by HVOF). In the high porosity group, even increasing the level of hard phase was not enough to make the coatings more resistant, because the porosity has lowered the contact area between the lamellas, easing its pull-out by erosive attack. For the low-porosity coatings, on the other hand, increasing the Cr3C2 content made the coatings more wear-resistant in the whole temperature range under investigation. As for the wear mechanisms involved, a preponderance of ductile wear (cutting – 30º and platelet – 90º) was observed for the NiCr0,5% and NiCr9% coatings. With increasing Cr3C2 content, a decrease in the ductile wear characteristic was observed, more prominently in the plasma sprayed coatings. From the 70% Cr3C2 content on, fragile wear mechanisms were observed, as cracks and pits formation. Increasing temperature made the coatings more plastic, reducing the platelet formation and, for the eminently fragile mechanism observed for the CrC28% coating, making the edges of the worn areas less sharp.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-26T20:13:07Z No. of bitstreams: 1 2017_ElizabethHernándezZubeldia.pdf: 5346165 bytes, checksum: 7f1c1db1efc4694f63f446e4a9deef56 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-30T11:39:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ElizabethHernándezZubeldia.pdf: 5346165 bytes, checksum: 7f1c1db1efc4694f63f446e4a9deef56 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T11:39:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ElizabethHernándezZubeldia.pdf: 5346165 bytes, checksum: 7f1c1db1efc4694f63f446e4a9deef56 (MD5) Previous issue date: 2017-05-30 / Neste trabalho é apresentada uma abordagem multifásica, que combina modelos constitutivos de fluidos com conceitos da hidráulica de canais abertos e critérios de ruptura próprios da Geomecânica, para simular problemas de erosão superficial usando o método numérico Smoothed Particle Hydrodynamics - SPH. Pela natureza Lagrangeana e sem malha, o método SPH fornece uma ferramenta numérica ideal para tratar problemas multifásicos, que envolvem superfícies livres e grandes deslocamentos de material, permitindo realizar simulações sob diversas condições de fluxo, em tempos relativamente curtos. Na abordagem proposta neste trabalho, a água e o sedimento são tratados como fluidos newtoniano e pseudonewtoniano, respectivamente, utilizando uma partícula em cada ponto do espaço físico. Um critério hidráulico, fundamentado no parâmetro de Shields, é utilizado para determinar o início do movimento das partículas, pela ação da água, em um leito de sedimentos. O critério consegue estimar adequadamente a massa de material erodido sob condições de fluxo de baixa velocidade, mas não permite simular a dinâmica do sedimento nas regiões subsuperficiais. O critério hidráulico foi combinado com um critério mecânico, baseado no critério de ruptura de Drucker-Prager, para determinar a viscosidade aparente do sedimento, cuja dinâmica é simulada por meio de um modelo visco plástico tipo Bingham, denominado Herschel-Bulkley-Papanastasiou (BHP). O modelo permite simular comportamentos pseudoplásticos e dilatantes do material. Os resultados de simulações de ensaios de ruptura de coluna da água (dam break) mostram a capacidade do modelo proposto ao reproduzir de forma satisfatória a quantidade de material removido da superfície do leito. Além disso, é possível estimar as interfaces entre os diversos materiais existentes no processo. / This theses presents a multiphase approach to simulate surface erosion using Smoothed Particles Hydrodynamics - SPH. The model combines constitutive models of fluids, concepts of open channel hydraulics and failure criteria of Geomechanics. Because of its Lagrangean formulation, SPH is an ideal numerical tool for the simulation of multiphase problems envolving with free surfaces and large deformation. The numerical simulation allows simulating different flux conditions in relatively short times. The model herein presented simulates the water and the sediment as Newtonian and pseudo Newtonian fluids, respectively, using a single particle to represent the points at the physical space. A hydraulic criterion based on the Shields’ parameter is used to determine the onset of sediment motion at the bed surface. The criterion estimates correctly the mass of eroded material under low velocity flux, but it doesn’t allow tracking the dynamic of the sediment at the subsurface region. The hydraulic criterion was combined with a mechanical criterion based on DruckerPrager failure criterion to determine the apparent viscosity of the sediment. The dynamic of the sediment is modelled by the viscoplastic Bingham type Herschel-Bulkley-Papanastasiou (BHP) model. The model is capable to reproduce shear thinning and shear thickening materials. Dam break simulations showed the capability of the model to simulate the amount of material removed from the sediment bed at the end of the experiment. Also, the ideal interfaces developed during the erosion process were satisfactorily estimated.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2017. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2017-07-28T14:50:08Z No. of bitstreams: 1 2017_DenilsonPereiraPasso.pdf: 6897713 bytes, checksum: 384ffa46e3337ca7131df15652885de4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-24T18:46:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DenilsonPereiraPasso.pdf: 6897713 bytes, checksum: 384ffa46e3337ca7131df15652885de4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-24T18:46:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DenilsonPereiraPasso.pdf: 6897713 bytes, checksum: 384ffa46e3337ca7131df15652885de4 (MD5) Previous issue date: 2017-08-24 / O solo tem papel fundamental para diversas atividades do homem, representando a base da produção na agricultura e é um dos principais atores para a produção de alimentos, por isso a importância de sua conservação. Um dos principais impactos ambientais responsáveis pela degradação dos solos é a erosão, acelerados pela ação antrópica. Estudos em torno dos focos erosivos vêm sendo desenvolvidos há muitos anos por diversos pesquisadores, normalmente, baseados em equações empíricas aplicadas a estudos de perda laminar, entretanto, existe uma grande lacuna nos estudos referentes à localização e ao mapeamento automático dos Focos Erosivos Lineares (FELs). O controle e monitoramento desses focos requerem medidas efetuadas in situ, causando, inevitavelmente, grande movimentação de pessoas e equipamentos nas bordas e interior dos mesmos, agravando-os ainda mais, além do risco para os executores destas atividades. Uma alternativa para localização e monitoramento de FELs é a utilização do sensoriamento remoto, baseada na classificação automática de imagens de alta resolução espacial com análise geográfica de imagens baseada em objeto (GEOBIA). Esta abordagem possibilita a modelagem do conhecimento humano referente às características específicas dos alvos, como brilho, textura, formato, contexto, tamanho, relações de vizinhança, entre outros, além da possibilidade de integração com algoritmos de mineração de dados, contribuindo com uma ferramenta para auxiliar as análises anteriores às atividades de campo. O presente trabalho teve como objetivo principal desenvolver ErObject - aplicativo para análise geográfica de imagens baseada em objeto, visando identificar e delimitar de forma automática, áreas susceptíveis ao desenvolvimento de focos erosivos lineares, a partir da classificação de imagens de satélite óticas e Modelos Digitais de Elevação (MDE). Para isto, foram desenvolvidas duas rotinas: a) árvores de decisão, com o uso de mineração de dados para localização indireta, por meio de modelagem matemática de áreas com susceptibilidade a ocorrências FELs; e b) árvores de decisão para delimitação automática de FEL, dentro das áreas susceptíveis, resultado da rotina “a”. Com as árvores construídas, o passo seguinte foi implementar, em MATLAB®, ErObject, que executa as árvores construídas, localizando FELs, em qualquer imagem de entrada. Testes para checar a eficiência de ErObject demonstraram boa correlação com mapeamentos de áreas susceptíveis a FELs realizados em áreas-teste com o software InterIMAGE, ferramenta de classificação baseada em objeto, open source. Para avaliação dos mapeamentos, foi realizada uma verificação da exatidão genérica (non-site specific accuracy), que efetua a comparação entre a área da classificação dos mapas gerados e os dados de referência (dados de campo). A exatidão também foi verificada por meio de coeficientes de concordância extraídos da matriz de confusão. Os dois métodos de avaliação alcançaram altos valores de assertividade da classificação. ErObject também se mostrou eficiente para construção independente de árvores de decisão para avaliação de outras áreas. O programa encontra-se disponível no endereço github.com/geodenilson/ERObject e pode ser modificado ou utilizado para outras aplicações e análises. / Soil plays an essential role in a number of our activities. It is the base for agricultural production and one of the main actors in producing food, therefore, it is important to preserve it. One of the main environmental impacts responsible for degradation of the soil is erosion, accelerated by the effects of entropy. Studies on erosion have been carried out for years by a number of researchers. Most of these studies apply empirical data to the study of laminar loss, however, there is a huge gap in studies on location and automatic mapping of Gully Erosion Hotspots (GEH). Controlling and monitoring these processes requires performing measures in situ, inevitably causing movements of a large number of people and equipment in and around the erosion areas, creating further risk of erosion as well as posing a risk to those carrying out these activities. One alternative for locating and monitoring GEH is using remote sensing based on automatic classification of high resolution spatial images with geographic analysis of object-based images (GEOBIA). This approach provides a model of human knowledge to be applied to specific features of the target such as brightness, texture, shape, context, size, relation to surrounding areas and more. It also integrates with data mining algorithms, assisting in previous analyses from field activities. The main objective of this paper is to develop ErObject – an application used for the geographic analysis of object-based images which automatically identifies and delimits areas susceptible to linear erosion through the classification of optical satellite images and Digital Elevation Models (DEM). Two steps were developed to accomplish this: a) decision trees (together with data mining for indirect locations) using mathematical models of areas susceptible to GEH; and b) decision trees for automatic GEH delimitation within the susceptible areas from step “a”. Once the trees have been built, the next step is to implement ErObject in MATLAB® to execute the built trees and locate the GEH in an image. Tests checking the efficiency of ErObject showed good correlation with the mappings of GEH susceptible areas carried out in test areas with InterIMAGE software, a tool for object-based classification; open source. General accuracy verification non-site specific accuracy was used to evaluate the maps and compare the classification area of generated maps to the reference data (field data). Accuracy was also verified using coefficients of concordance extracted from the confusion matrix. Both evaluation methods achieved highly accurate values of classification ErObject also effectively built independent decision trees for evaluating other areas. The program is available at the following address: github.com/geodenilson/ERObject and may be modified or used for other applications or analyses.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-24T16:49:58Z No. of bitstreams: 1 2017_ArianedeAlmeidaRodrigues_PARCIAL.pdf: 3438685 bytes, checksum: 35cf200570cec899215e3512754fafce (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-21T19:59:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ArianedeAlmeidaRodrigues_PARCIAL.pdf: 3438685 bytes, checksum: 35cf200570cec899215e3512754fafce (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T19:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ArianedeAlmeidaRodrigues_PARCIAL.pdf: 3438685 bytes, checksum: 35cf200570cec899215e3512754fafce (MD5) Previous issue date: 2018-05-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / As zonas de amortecimento no entorno de unidades de conservação podem minimizar os impactos antrópicos negativos e estimular o uso sustentável dos recursos naturais. Por outro lado, o uso da terra nessas zonas pode potencialmente deteriorar os processos ecológicos e a conservação da biodiversidade dentro da área protegida. Neste estudo, abordamos a interação homem-ambiente nas zonas de amortecimento de 13 Parques Nacionais do Cerrado Brasileiro, sob dupla perspectiva: como ecossistemas vulneráveis sob intensa pressão de conversão do uso da terra e como importantes fontes de serviços que sustentam o bem-estar humano. Foram realizadas duas análises. A primeira teve como objetivo apontar oportunidades para expandir e complementar as atrações turísticas em torno de oito Parques Nacionais abertos para visitação, aproveitando suas vistas panorâmicas. Os métodos foram baseados em atributos biofísicos derivados de sensoriamento remoto, três categorias principais relacionadas à qualidade visual e ecológica e seis indicadores. Os resultados identificaram perfis para os parques selecionados, relacionando suas características biofísicas com seu principal potencial turístico. As topografias mais acidentadas, em geral, foram associadas a maior amplitude de escala visual e complexidade, enquanto topografias planas favorecem serviços recreativos relacionados à água. A segunda análise investigou áreas protegidas mais sensíveis a distúrbios de mudanças do uso e cobertura do solo transportadas por fluxos hidrológicos. A partir de dados de sensoriamento remoto, foram identificados três fatores que influenciam a sensibilidade ambiental, abrangendo características naturais pedológicas e hidrológicas, bem como medidas de exposição à conversão do uso e cobertura do solo na zona de amortecimento. Os resultados revelaram três grupos de parques a serem priorizados para aplicação de medidas de mitigação e prevenção. O grupo classificado como de alto risco sustenta altas taxas de conversão em suas zonas de amortecimento e outras características que agravam os impactos potenciais. O grupo classificado como de alto uso da terra mostrou as maiores taxas de conversão em suas zonas de amortecimento e também deveria ser priorizado para manejo adaptativo. Outro grupo de parques exibiu grande sensibilidade a perturbações nos fluxos hidrológicos e deveria ser direcionado para prevenção de mudanças de cobertura e uso da terra na zona de amortecimento. Embora o estudo tenha focado em Parques Nacionais localizados no Cerrado brasileiro, a área de estudo é representativa de ecossistemas tropicais com relevante riqueza de espécies e alta pressão de conversão do uso da terra. / Buffer zones around protected areas can minimize negative human impacts and stimulate the sustainable use of natural resources. Conversely, land-use in these zones can potentially deteriorate ecological processes and biodiversity conservation inside the area under protection. In this study, we address human-environment interaction in the buffer zones of 13 Brazilian Cerrado National Parks, with a twofold perspective: as vulnerable ecosystems under land-use change pressure, and as important sources of services that sustain human wellbeing. Two analyses were conducted. The first one was aimed at revealing opportunities to expand and complement the touristic attractions around eight Cerrado National Parks opened for visitation, by taking advantage of their scenic views. The methods were based on remote sensing derived landscape biophysical attributes, three key categories related to visual and ecological qualities and six indicators. Results identified profiles of the selected parks, relating their biophysical characteristics to their main touristic potential. Strong hilly topographies, in general, were associated with wide visual scale and high complexity while flat topographies favored water related recreational services. The second analysis investigated protected areas more sensitive to land use and land cover change disturbances carried by hydrologic flows. Three factors that influence natural areas sensitivity, encompassing soil and hydrologic natural characteristics, and measures of exposure from land use and land cover change in the buffer zone were obtained from remote sensing data. The results revealed three groups of parks to be targeted for prevention and mitigation measures. The group classified as high risk sustains high rates of conversion in their buffer zones and additional characteristics that aggravate potential impacts. The group classified as high land-use exhibited the highest rates of conversion in their buffer zones, and should also be prioritized for adaptive management. Another group of parks exhibited high sensitivity to disturbances from hydrologic flows and should be targeted for prevention of land use and land cover change in the buffer zone. Although our research focused on National Parks located in the Brazilian Cerrado, the studied area is representative of tropical ecosystems with relevant specie richness and high land use conversion pressure.

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Orientador : Prof. Dr. Everton Passos / Coorientador : Prof. Dr. Vanderlei Maniesi / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa: Curitiba, 09/10/2015 / Inclui referências : fls. 219-248 / Área de concentração / Resumo: Floresta Nacional (Flona) do Jamari foi a primeira unidade de conservação federal do país a passar pelo processo de concessão florestal. Adequa-se a categoria de uso sustentável, representando um fragmento de 461.772 hectares do ambiente sudoeste da floresta amazônica, com espécies nativas adaptadas às condições climáticas e naturais do solo, possuindo como função, além daqueles sociais, ambientais e econômicos para as quais foi criada, servir como barreira ao avanço das frentes de desmatamento que vem se intensificando desde 1984, ano de sua criação. As relações sociedade e natureza em seu entorno mostraram evidências da urgente necessidade de ordenar as atuais formas de uso de seus recursos naturais para melhorar aspectos ligados a sua conservação devido aos impactos causados pela agropecuária extensiva praticada em seu entorno. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi compreender as dinâmicas socioambientais de uso e ocupação dos solos da Flona do Jamari e de seu entorno a partir de características do meio físico que identificassem relações e impactos sobre a aptidão agrícola como meio para compatibilizar conservação e produção de forma a subsidiar a implementação de políticas de ordenamento territorial para unidades de conservação na Amazônia. A análise interdisciplinar de atributos ambientais do meio físico possibilitou a identificação limites espaciais e permitiu a delimitação de cinco zonas ambientais diferenciadas a partir de características de aptidão agrícola para uso e conservação, bem como identificação necessária de redirecionamentos da zona de amortecimento. As zonas identificadas possuem baixíssima aptidão agrícola e baixa capacidade de suporte para atividades intensivas no uso de seus recursos naturais e baixa capacidade de resiliência. Há sinais de degradação não apenas do solo, mas do ambiente em função da bovinocultura, principal atividade econômica verificada na região. Foram constatadas fragmentações de ambientes que favorecem a alteração dos índices de vulnerabilidade natural à erosão mensurados, tornando-os mais vulneráveis, quando relacionados ao modo de ocupação do entorno da Flona do Jamari. Os resultados de zoneamento apresentados demonstraram que o método proposto se constitui em uma forma viável de subsídio ao planejamento em lugares como a Amazônia, pois possibilita adaptações de acordo com a disponibilidade de instrumentos de apoio e profissionais para orientar o uso e ocupação do solo tanto para fins produtivos como de conservação no entorno de unidades de conservação. PALAVRAS-CHAVE: Geologia; Geomorfologia; propriedades físico-químicas dos solos; vulnerabilidade natural à erosão; aptidão agrícola. / Abstract: Jamari National Forest was the first federal conservation unit which passed through a timber exploration concession process. It is categorized as a sustainable conservation unit, representing a forest fragment of 461.772 hectares of the southwest Amazon forest, with native species adapted to its climate and natural soil conditions. The function of Jamari National Forest, besides the social, environmental and economic aspect for what it was created for, is serve as barrier to the advance of deforestation fronts, which are intensifying since 1984, year of its creation. The relations between society and nature on Jamari National Forest and its surrounding areas show evidences of urgent land use planning to the actual forms of use of (the) natural resources to improve aspects connected to conservation, due to impacts caused by extensive agriculture and cattle ranching. Thus, the objective of this research was to comprehend the social environmental dynamics of the soils use and occupation in Jamari National Forest and its surrounding areas from physical characteristics that allow to identify relations and impacts on the agricultural suitability as a way to harmonize conservation and forms of production to subsidize the implementation of land use planning politics for the conservation units in Amazon. The interdisciplinary analyses of the physical environmental attributes made possible to identify spatial limits and allowed the delimitation of five environmental areas differentiated from agricultural suitability characteristics for use and conservation, as well as identification required of the buffer zone redirects. The identified areas have very low agricultural potential and low carrying capacity for intensive activities in the use of its natural resources and low resilience. There are signs of degradation, not only on soils, but in the environment due to cattle ranching, the main economic activity observed in the region. Environment fragmentations were found favoring the change of natural vulnerability to erosion indices measured, making them more vulnerable when related to land use and occupation in the Jamari National Forest surrounding areas. KEY WORDS: Geology; Geomorphology; soil physical and chemical properties; natural vulnerability to erosion; agricultural suitability.

Orientador: Helio Olympio da Rocha / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: O presente trabalho diz respeito a problemas específicos de erosão acelerada na Bacia do Ribeirão do Rato,situada no Noroeste do Estado do Paraná, Brasil. A metodologia adotada consistiu, basicamente, na interpretação de fotografias aéreas, apoiada por levantamentos de campo e consulta bibliográfica. As feições erosivas (sulcos e vossorocas) foram detectadas e delimitadas em planta a partir de aerofotos tomadas em 1952, 63, 70, 74 e 80. A evolução do processo de desmatamento e a ocupação progressiva do solo foi registrada, ao longo desses anos, através de cartas de vegetação e uso do solo. Mapas temáticos, envolvendo aspectos geológicos,geomorfológicos e de declividade dos terrenos foram, igualmente,elaborados, com vistas ã obtenção de documentos cartográficos básicos para estudos posteriores. Os resultados de uma análise qualitativa e quantitativa das feições erosionais foram plotados sobre esses mapas e a sua distribuição nominal e percentual sintetizada em tabelas e gráficos do tipo histograma. Essas tabelas e gráficos expressam a evolução dos processos de erosão acelerada no período, assim como a relação entre os condicionantes físicos considerados (Geologia, Geomorfogia e Solos) e o maior ou menor grau de incidência desses pro cessos. Determinadas combinações ou superposições desses fatores se revelaram favoráveis de maneira crítica para o desenvolvimento de vossorocas e sulcos enquanto que, em outros casos , a tendência para o seu surgimento ê insignificante. O resultado final ê uma carta de risco de ocupação do solo que define áreas de preservação obrigatória, áreas de médio risco e áreas de baixo risco para propósitos agrícolas e demais tipos de uso. / Sem abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar in vitro o efeito do ácido clorídrico, na forma líquida e gasosa na superfície do esmalte, além de avaliar diferentes tratamentos preventivos e avaliar in situ a influência da Doença do Refluxo Gastroesofágico (DRGE) sobre o esmalte dental e avaliar a eficiência de tratamentos preventivos contra a erosão dental em ambiente bucal. A fase in situ do estudo foi totalmente dependente dos resultados da fase in vitro, ou seja, os tratamentos realizados in situ foram selecionados de acordo coma fase in vitro. Para a fase in vitro, foram obtidos 234 espécimes de esmalte (4X4 mm) a partir de incisivos bovinos, os mesmos foram isolados com resina composta, exceto pela metade da superfície de esmalte a qual foi exposta aos tratamentos preventivos e/ou desafios erosivos. Esta etapa do estudo foi fatorial 3 X 3, tendo como fatores de estudo: Tratamento superficial em 3 níveis: ausência de tratamento (C), laser de CO2 (CO) e laser Nd:YAG (Nd); e a associação à fluoretos em 3 níveis: sem associação (SA), associado ao flúor gel (AF) e associado ao verniz fluoretado (AVF). Os desafios erosivos foram realizados de duas formas, HCl líquido e HCl gasoso. Foram selecionados 180 espécimes tratados (n=10) e distribuídos aleatoriamente. O desafio erosivo com HCl líquido foi realizado sob pH=2, à 37 °C, 6 X ao dia, durante 20s e por 5 dias; o desafio com HCl gasoso foi realizado sob pH=2, à 37 °C, 8 X ao dia, durante 3 min e por 12 dias. A análise foi em função do perfil de desgaste, degrau, perda de volume e rugosidade de superfície. Para a análise das alterações químicas e morfológicas da superfície foram selecionados 54 espécimes divididos aleatoriamente de acordo os tratamentos preventivos propostos e de acordo com as seguintes análises (n=3): DRX e MEV-EDS. Os dados foram submetidos ao teste estatística de análise de variância (ANOVA) a dois critérios, os dados referentes ao DRX e EDS foi avaliado de forma descritiva, as imagens da MEV foram avaliadas qualitativamente. Resultados HCl líquido - observa-se que a associação VF aumentou o perfil de desgaste (médias e desvio padrão: 0,82±0,17) em relação ao C (0,66±0,14), na interação dos fatores C/AVF e Nd/AVF aumentou o perfil de desgaste (0,84±0,21; 0,86±0,12), C (0,70±0,10); a associação VF aumentou a rugosidade (0,26±0,06), C (0,22±0,07), entretanto na interação dos fatores os tratamentos CO e C/AF foram melhores (0,19±0,07; 0,18±0,03), C (0,21±0,07); para o degrau e perda de volume não houve diferença estatística. Resultados HCl gasoso - observou-se que o Nd (1,3±0,08) proporcionou menor perfil de desgaste e Nd/AF(1,8±0,51) maior desgaste, C (1,4±0,16); a associação F e VF proporcionou menor degrau (6,6±4,9; 8,9±3,8), rugosidade (0,35±0,07; 0,37±0,05) e perda de volume (6,0±3,3; 8,3±3,6), C (11,86±4,3; 0,41±0,04; 11,05±4,7; respectivamente). Na análise de EDS houve diminuição do conteúdo de flúor nos tratamentos C, C/AFC/AVF, CO/AVF, Nd/AF e Nd/AVF, proporção Ca/P não foi alterada; para o DRX não observou-se alteração no contudo de flúor. Não observou-se em MEV alteração morfológica. Conclui-se que o ácido clorídrico, na forma líquida e gasosa, causa erosão dental, com comportamentos distintos, para o HCl líquido o tratamento CO/AF produziu menor desgaste, para o HCl gasoso a associação ao F e VF diminuíram o desgaste, os tratamentos não levaram ao aumento do conteúdo de flúor na superfície. A fase in situ contou com a participação de 44 voluntários divididos nos seguintes grupos: Controle- saudável; Suspeita- com erosão dental e sintomas de DRGE; DRGE- diagnosticados com a doença. Foram obtidos 264 espécimes de esmalte bovino (2x2x2 mm), os quais foram impermeabilizados com resina composta, exceto pela metade da superfície de esmalte que foi submetida aos tratamentos preventivos e expostas ao meio bucal. O estudo foi fatorial de 3X2, sendo: Tratamento Superficial em 3 níveis: ausência de tratamento (C), laser de CO2 (CO) e laser Nd:YAG (Nd); e a associação à fluoretos em 2 níveis: sem associação (SA), associado ao flúor gel (AF), em 2 fases de 30 dias com intervalo de 7 dias entre cada fase. Os dados foram submetidos ao teste estatística de análise de variância (ANOVA) a dois critérios. Os resultados foram nulos (0) para o perfil, degrau, perda de volume rugosidade, o grupo CO quando exposto na cavidade bucal levou à formação de trincas na superfície. Conclui-se que o período de 30 dias em meio bucal de pacientes portadores de DRGE são insuficientes para causar erosão no esmalte, os estudos in vitro e in situ apresentam resultados divergentes entre si, sendo necessário mais estudos na área. / The aim of this in vitro study was to evaluated hydrochloric acid liquid and gaseous effect on enamel surface and preventive treatments, to evaluated in situ gatroesophageos reflux disease (GERD) effect on dental enamel and prevenvtive treatments. The in situ study was totally dependent on the in vitro results, ie the superficial treatments performed in situ were selected according to the in vitro results. To in vitro study 234 enamel samples (4x4 mm) were obtained from bovine incisors and isolated with the compound resin except half of the enamel surface which was exposed to preventative treatments and erosive challenges. This study was 3 X 3 factorial, study factor: Superficial treatment in 3 levels: no treatment (C), CO2 laser (CO) and Nd:YAG laser (Nd); and fluoride assiciation in 3 levels: swithout (WA), fluoride gel association (FA) and fluoride narnish association (FVA). Erosive challenges were performed using HCl liquid and gaseous. 180 treated specimens were selected (n=10) and randomized. Erosive challenge using HCl liquid - pH=2, 37 °C, 6 times/day, during 20s, for 5 days; erosive challenge using HCl gaseous - pH=2, 37 °C, 8 times/day, during 3 min, for 12 days. It was evaluated wear depth (perfilometer), degree, volume loss and roughness. Chemical and morphological surface analysis was performed, thus 54 specimens were selected randomly divided according preventive treatments (n=3): XRD and SEM-EDS. Data were analyzed by two-way ANOVA, XRD and EDS was performed descriptive data analysis, SEM was analyzed qualitatively. HCl liquid results - FV association presented higher wear depth (menos and standard deviation: 0.82±0.17) compared to C (0.66±0.14), in the interaction between factors C/FVA and Nd/FVA increased wear depth (0.84±0.21; 0.86±0.12), C (0.70±0.10); the association FV increased roughness (0.26±0.06), C (0.22±0.07), the interaction between factors CO and C/FA were better (0.19±0.07; 0.18±0,03), C (0.21±0.07); For degree and volume loss are not significantly different. HCl gaseous results - Nd presented less wear depth (1.3±0.08) and Nd/FA higher wear depth (1.8±0.51), C (1.4±0.16); F and VF association presented less degree (6.6±4.9; 8.9±3.8), roughness (0.35±0.07; 0.37±0.05) and volume loss (6.0±3.3; 8.3±3.6), C (11.86±4.3; 0.41±0.04; 11.05±4.7; respectively). For EDS analysis there was decrease fluoride content after the treatmentos C, C/FA, C/FVA, CO/FVA, Nd/FA e Nd/FVA, ratio Ca/P was not altered; For XRD was not observed fluoride content changes. Was not observed morphological change by SEM. It can be concluded that hydrochloric acid liquid and gaseous promoted dental erosion, for HCl liquid CO/FA promoted less wear depth, for HCl gaseous F and VF association decreased wear depth, the treatments do not alter fluoride contente on enamel surface. For in situ study, 44 volunteers were selectioned and divided into groups: Control- healthy; Suspect- dental erosion and GERD symptoms; GERD- with disease diagnosis. Were obtained 264 specimens from bovine incisors (2x2x2 mm), which were isolated with the compound resin except half of the enamel surface which was exposed to preventative treatments and oral cavity exposed. The study was factorial 3X2: Superficial treatments in 3 levels: no treatment (C), CO2 laser (CO) and Nd:YAG laser (Nd); and fluoride association in 2 evels: without association (WA) and fluoride gel association (FA),in 2 phases of 30 days and 7-day interval between each phase. Data were analyzed by two-way ANOVA. The results were null (0) foro wear depth, degree, volume loss and roughness, the CO group exposed to oral cavity promoted superficial cracks. It can be concluded that 30-day period in the oral environment are insufficient to cause enamel erosion in GERD patients, in vitro studies and in situ show divergent results among themselves, more studies are needed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-10-11Bitstream added on 2014-06-13T19:07:06Z : No. of bitstreams: 1 fushimi_m_me_prud.pdf: 3174066 bytes, checksum: 5406433bb9442691b643a2fd4500ac14 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A interferência da sociedade na natureza, quando ocorrida de modo desordenado sob o aspecto ambiental e sem práticas conservacionistas, pode proporcionar paisagens degradadas e meios morfodinâmicos instáveis, vulneráveis às manifestações erosivas principalmente lineares. Neste contexto, o objetivo principal desse trabalho é compreender a morfodinâmica da paisagem das áreas rurais do município de Presidente Prudente-SP, elaborando o mapa de vulnerabilidade ambiental aos processos erosivos lineares. O referido mapa foi elaborado em ambiente de Sistemas de Informação Geográfica (SIG), resultante da correlação entre as variáveis da paisagem (geomorfologia, clinografia, classes de solos, uso da terra e cobertura vegetal) e representadas em mapas temáticos. Além disso, os compartimentos de relevo e as feições geomorfológicas foram descritos e elencados com as classes de solos e suas características através de oito pontos de amostragem dos solos, situados próximos aos quatro perfis topográficos elaborados. Assim, com base na inter-relação dos elementos ambientais que compõem a paisagem, a materialização da relação sociedade-natureza foi observável na área de estudo por meio do surgimento de feições erosivas lineares (sulcos, ravinas e voçorocas), decorrentes de ações agrícolas sem planejamento ambiental adequado / The society interference in nature, when it occurs in a disordered way about the environmental aspect and without conservation practices, may provide degraded landscapes and unstable morphodynamic means, vulnerable to erosive events, mainly linear. Therefore, this assignment aims to comprehend the morphodynamic of the landscape in rural areas of Presidente Prudente county, elaborating the environmental vulnerability map to linear erosive processes. The map was elaborated by Geographic Information System (GIS), resulting from the correlation among the variables of the landscape (geomorphology, clinographic, soil classes, land use and vegetation), and represented on thematic maps. Besides, the compartments of relief and geomorphological features were described and related to the soil classes and their characteristics through eight sampling points of the soils, located next to the four topographic profiles elaborated. Thereby, based on the interrelations of the environmental elements which constitute the landscape, the materialization of the society-nature relation was observable in the study area through the emergence of linear erosive features (soil erosion begins, ravines and gullies), derived from agricultural actions without adequate environmental planning

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-28Bitstream added on 2014-06-13T19:29:14Z : No. of bitstreams: 1 farias_vls_me_jabo.pdf: 592649 bytes, checksum: 95ca8f892a4c04d1493e87c003749ea0 (MD5) / A erosão entressulcos é considerada, dentre as formas de erosão hídrica, responsável pela degradação do solo reduzindo sua capacidade produtiva, em razão da perda de solo, água e nutrientes a ele associado por meio da enxurrada. O objetivo deste trabalho foi analisar as concentrações e perdas de nutrientes nos sedimentos e água da enxurrada em área sob cultivo de cana-de-açúcar com sistema conservacionista, considerando-se variáveis como fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), sódio (Na), matéria orgânica (MO), razão de adsorção de sódio (RAS), demanda bioquímica de oxigênio (DBO520), condutividade elétrica (CE), pH e a turbidez . A presença de resíduos de cana-de-açúcar em superfície alterou a hidráulica do escoamento reduzindo as perdas de solo e água por erosão em entressulcos. Considerou-se que uma concentração de K superior a 2,0 mg L-1 presente na água é crítica para fins de irrigação. Deste modo, a água da enxurrada para todos os tratamentos apresentaram concentrações de K superiores ao referido valor (7,2 a 8,2 mg L-1). As concentrações de P na água da enxurrada podem ser consideradas críticas para fins de irrigação e início de eutrofização da água. Quanto a RAS, CE, DBO520, turbidez e pH foi possível afirmar que a água proveniente da enxurrada, devido a processo de erosão em entressulcos, classifica-se nos limites estabelecidos pela Resolução Conama no 375/2005 para corpos de água doce de Classe I / The interrill erosion is considered among the forms of water erosion, soil degradation responsible for reducing its production capacity due to the loss of soil, water and nutrients associated with it through the flood. The objective of this study was to analyze the concentration and losses nutrients in runoff water and sediments in areas under cultivation of cane sugar with conservation systems, analyzing environmental variables in ecosystems, such as the concentration of total forms of phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na), organic matter (OM), sodium adsorption ratio (SAR), biochemical oxygen demand (DBO520), pH and turbidity in the runoff water. It is considered that a concentration of K exceeding 2.0 mg L-1 present in water is critical for irrigation purposes. Thus, runoff water for all treatments had concentrations greater than the said value (7.2 mg L-1 to 8.2 mg L-1). The presence of residues of sugar cane surface reduces water loss by interrill erosion; concentrations of K and P in runoff water can be considered critical for irrigation and early water eutrophication. As the RAS, CE, BOD5, turbidity and pH was possible to say that the water from runoff due to interrill erosion process, falls within the limits established by CONAMA Resolution No 375/2005 for freshwater bodies Class I