Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-02-27T20:16:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_IctiofaunaMonitoramentoQualidade.pdf: 11103663 bytes, checksum: c0c1618e8fe8b28b3979e8b3f9474e8b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-04T15:24:32Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_IctiofaunaMonitoramentoQualidade.pdf: 11103663 bytes, checksum: c0c1618e8fe8b28b3979e8b3f9474e8b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-04T15:24:32Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_IctiofaunaMonitoramentoQualidade.pdf: 11103663 bytes, checksum: c0c1618e8fe8b28b3979e8b3f9474e8b (MD5) Previous issue date: 2011 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Fundação Gordon e Betty Moore / IIEB - Instituto Internacional de Educação do Brasil / Vila do Conde está localizada no município de Barcarena, Pará, Brasil. Nesta região está concentrado um importante pólo industrial de mineração, constituindo um fator de risco para a qualidade da água. Diante do exposto, este trabalho teve o objetivo de avaliar a qualidade da água no ambiente estuarino localizado no entorno de Vila do Conde utilizando a ictiofauna como bioindicador e o fígado de duas espécies de peixes como biomarcador histopatológico. As coletas do material abiótico (água) e da ictiofauna ocorreram em três áreas considerando os diferentes níveis de impacto: Zona 1, localizado no entorno do terminal portuário e industrial de Vila do Conde, considerada como alto risco de contaminação; Zona 2, localizada na ilha do Capim, na divisa dos municípios de Barcarena e Abaetetuba, classificada com risco médio de impacto; Zona 3, localizada na ilha das Onças, município de Barcarena, classificada com risco minímo por está distante das fontes de contaminação. Para todas as áreas de estudo foram feitas amostragens tanto no ambiente de canal quanto no canal de maré ao longo de quatro coletas bimestrais -, transição chuvoso para o seco (Junho 2009), seco (Setembro 2009), transição seco para chuvoso (Janeiro 2010) e período chuvoso (Abril 2010), no período de um ano de coleta. Para a obtenção dos dados foram utilizados rede de emalhar e rede de tapagem. Como forma de abordar diferentes vertentes sobre a qualidade da água em Vila do Conde, este trabalho foi dividido em etapas. A primeira etapa consistiu do uso da ictiofauna como bioindicadora (capítulo 1). Na segunda etapa foram selecionadas duas espécies abundantes com hábitos alimentares distintos, Plagioscion squamosissimus e Lithodoras dorsalis, para avaliar a saúde do ambiente através da utilização do fígado como iomarcador histopatológico (capítulo 2). Por fim todas as famílias de descritores da comunidade estudadas nos capítulos 1 e 2 foram integralizadas através do uso de índices de integridade biológica (capítulo 3). A análise da ictiofauna como bioindicadora mostrou que, para os dois ambientes (canal e igarapé), considerando as várias famílias de descritores, foi evidente a composição diferenciada entre os locais. Das 77 espécies capturadas, apenas 23 foram encontradas na zona 1. Adicionalmente, também foi observada a diminuição de organismos de grande porte. Este decréscimo foi considerado como uma resposta ecológica inicial as alterações antrópicas. A análise dos biomarcadores, feito através do estudo histopatológico do fígado se mostrou eficiente e demonstrou que presença antrópica naquela região está afetando a saúde da P. squamosissimus e L. dorsalis. O MAV (Mean Assessment Values), HAI (Histological Alteration Index) e o MDS (multidimensional scaling) mostraram claramente as diferenças entre as áreas estudadas. Nas áreas em que existe o contato mais próximo com o porto e as indústrias, as alterações foram mais severas e algumas consideradas irreversíveis para as duas espécies. As principais lesões encontradas nas duas espécies foram: o aumento do centro melanomacrófagos, degeneração gordurosa, inflamação nos hepatócitos, hepatite, congestão nos vasos e necrose focal. As alterações hepáticas observadas neste estudo foram mais intensas em P. squamosissimus que é carnívora e se alimenta na área de estudo predominantemente de camarão. Através dos índices de integridade todas as informações sobre a comunidade descritas anteriormente foram agregadas e denominadas de métricas. Para os dois ambientes (canal e igarapé), a curva de biomassa/dominância ABC mostrou que as zonas 1 e 2 apresentaram alterações, sendo estas áreas classificadas como moderadamente impactadas. Os índices BHI (Estuarine biological health index), EFCI (Estuarine fish community índex), TFCI (Transitional fish classification índex) e EBI (Estuarine biotic integrity index) foram considerados excelentes indicadores de integridade nas áreas de estudos e foram eficientes em mostrar alterações graves da comunidade de peixes na zona 1. Quanto à zona 2, já foi possível observar algum tipo de alteração no ambiente, mostrando que a contaminação não está se restringindo apenas ao entorno de Vila do Conde. As metodologias aplicadas foram capazes de detectar as interferências antrópicas na área de estudo e podem para ser replicadas em outros ambientes estuarinos. Entretanto, estudos mais detalhados e por um maior período de tempo ainda são necessários em Vila do Conde, principalmente relacionadas à bioacumulação de metais pesados nas principais espécies consumidas. / The district of Vila do Conde, in the municipality of Barcarena, is a prominent industrial hub, constituting a risk factor for water quality. Given this, the present study focused on the environmental quality of the aquatic habitats adjacent to this site, using the fish community as a bioindicator and liver two species of fish as a biomarker histopathological. The collection of abiotic data (water samples) and fish specimens was organized in three distinct zones, representing different levels of impact. Zone 1 was located in the vicinity of the Vila do Conde cargo terminal, where the risk of contamination was highest. Zone 2 was in the Capim Island, located on the border between the municipalities of Bacarena and Abaetetuba, classified as a median risk area due to its relative proximity to the port. Zone 3 was in Onças Island, which was classified as minimum risk, due to its distance from the industrial district of Vila do Conde. Two different types of environment – the main river channel and marginal tidal creek were sampled in all three zones. Samples were collected every two months, covering the region’s principal climatic periods - rainy-dry transition (June 2009), dry season (September 2009), dry-rainy transition (January 2010), rainy season (April 2010), in one year collection. Data was collected using monofilament gillnets and block net. Aiming to evaluate the water quality considering different tools, this study was divided into three parts. In the the first part, the icthyofauna was used as an bioindicator of water quality (Chapter 1). In the second part, two species abundant with different feeding habits, Plagioscion squamosissimus and Lithodoras dorsalis, to assess the health of the environment through the use of liver as a biomarker histopathological (Chapter 2). Finally, all families of descriptors (chapters 1 and 2), were combined into biological integrity indexes in chapter 3. The analysis of the icthyofauna as an bioindicator showed differences in the composition between zones and environments (main channel and tidal creek), for the different groups of descriptors. Considering the 77 species captured, only 23 species were recorded in comparison with the less impacted areas. Also, large fish were least common in zone 1. In the present study, the smaller proportion of larger-sized fish recorded in the impacted areas may reflect an ecological response to anthropogenic disturbance. Biomarker analysis, carried out through the liver histopatologic study, was efficient to detect the influence of antropogenic factors in the heatlh of P. squamosissimus e L. dorsalis. The MAV (Mean Assessment Values), HAI (Histological Alteration Index) e o MDS (multidimensional scaling) analysis all indicated clear differences between the areas surveyed. The alterations were more severe (in some cases, irreversible) in zone 1, which was closest to the port and the industrial district. The principal alterations observed in the tissue of both species included an increase in the number of melanomacrophagous centers, fatty degeneration, inflammation, congestion, hepatitis, and focal necrosis. The hepatic alterations observed in the present study were generally more intense in the carnivorous P. squamosissimus, which feeds mainly on shrimp in the region of the study area. Though integrity indexes, all community information were combined into metrics. In the present study, considering the ABC curve, in the main channel and creek, the zones 1 and 2 were classified as moderately disturbed, which predicts an increase in the relative abundance of opportunistic species. The BHI (Estuarine biological health index), EFCI (Estuarine fish community índex), TFCI (Transitional fish classification índex) e EBI (Estuarine biotic integrity index) were considered to be excellent indicators of the ecological integrity of the different sectors of the study area, and were especially effective for the demonstration of the critical alterations of the fish community of zone 1. It was also possible to identify alterations to the environment of zone 2. The procedures adopted in the present study were nevertheless adequate for the detection of the alterations to the environment which have occurred in the vicinity of the town’s industrial district and cargo terminal and are able to be replicted in others estuarine areas. However, more reliable information on the bio-accumulation of heavy metals in these species will be necessary. This is especially important due to the prominence of both species in the diet of the local communities.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-24T20:32:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Tese_MorfodinamicaCosteiraUso.pdf: 11870278 bytes, checksum: b05a6513fda4ae370c82dbd0ecea6d5b (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2015-02-24T20:34:04Z (GMT) / Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2015-02-24T20:34:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Tese_MorfodinamicaCosteiraUso.pdf: 11870764 bytes, checksum: 90f522288abd54b96006a90f6c20141f (MD5) / Approved for entry into archive by Albirene Aires (albireneufpa@gmail.com) on 2015-02-25T12:02:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Tese_MorfodinamicaCosteiraUso.pdf: 11870764 bytes, checksum: 90f522288abd54b96006a90f6c20141f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-25T12:02:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Tese_MorfodinamicaCosteiraUso.pdf: 11870764 bytes, checksum: 90f522288abd54b96006a90f6c20141f (MD5) Previous issue date: 2014 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / Os aspectos morfodinâmicos relacionados à erosão ou acresção da linha de costa são alguns dos assuntos analisados na gestão das zonas costeiras que vêem sendo tratada em todo mundo no sentido de monitorar e proteger essas zonas. Esta tese objetiva analisar o comportamento da morfodinâmica costeira de Salinópolis, relacionando-o ao uso da orla oceânica. A área de estudo foi compartimentada em três setores: Oeste (praias da Corvina e do Maçarico), Central (praia do Farol Velho) e Leste (praia do Atalaia). A metodologia consistiu na: (a) aquisição e tratamento de imagens multitemporais (1988-2001-2013) do satélite Landsat 5 TM, 7 ETM e 8 OLI; (b) aplicação de entrevistas/questionários com banhistas, (c) aquisição de dados de campo durante as estações chuvosa (26, 27, 28/04/2013) e menos chuvosa (04, 05, 06/10/2013); e (d) análise laboratorial para o tratamento dos dados adquiridos em campo (topografia das praias estudadas, amostragem de sedimentos superficiais das mesmas e com o uso de armadilhas, e medições oceanográficas de ondas, marés, correntes e turbidez). Foram feitas as representações gráficas dos perfis topográficos das praias, calculados os parâmetros estatísticos granulométricos de Folk & Ward (1957), as taxas do transporte sedimentar nas praias e os parâmetros morfométricos de Short & Hesp (1982), estes últimos foram calculados com o intuito de relacioná-los aos estados morfodinâmicos de praias propostos por Wright & Short (1984) e Masselink & Short (1993). Para a classificação da costa oceânica de Salinópolis em termos de uso e ocupação foi utilizado o decreto nº 5.300 de 7 de dezembro de 2004. A partir das pesquisas sobre a urbanização na costa e das obras situadas nos ambientes costeiros foi utilizada uma matriz proposta por Farinaccio & Tessler (2010) que lista uma série de impactos ambientais, e o quadro de geoindicadores do comportamento da linha de costa proposto por Bush et al. (1999), para a identificação de locais com vulnerabilidade à erosão ou acresção. Para as condições oceanográficas em cada praia e periculosidade ao banho nas mesmas, foram integralizados os dados de ondas, de correntes, de morfodinâmica praial e questionários aplicados com banhistas. Atualmente, a orla oceânica de Salinópolis possui diferentes características quanto à utilização e conservação, abrangendo desde a tipologia de orlas naturais (Classe A) até orlas com urbanização consolidada (Classe C). A primeira ocorre nos extremos da área de estudo e, a segunda, na região da sede municipal. Quatro tipos de praias foram identificados segundo a exposição marítima e o grau das condições oceanográficas: tipo 1 (Maçarico), tipo 2 (Corvina), tipo 3 (Farol Velho) e tipo 4 (Atalaia). O trecho de costa com maiores impactos ambientais e com elevada erosão costeira localiza-se na praia do Farol Velho. O grau de periculosidade ao banho foi de 4 (praia do Maçarico) a 7 (praia do Atalaia) – médio a alto grau de risco. As praias de Salinópolis apresentam declives suaves (< 1,5°), grandes variações na linha de costa entre as estações do ano (9,6 a 88, 4 m) e volume sedimentar variável dependendo do grau de exposição das praias ao oceano aberto. Predominou o estado morfodinâmico dissipativo (Ω>5,5) para estas praias, mas com ocorrência do estado de banco e calha longitudinais (4,7<Ω<5,5) no setor oeste. As macromarés na área de estudo apresentaram altura máxima de 5,3 m (Setor Central, durante a estação menos chuvosa) e mínima de 4 m no mesmo setor, durante a estação chuvosa. As correntes longitudinais foram mais intensas no setor leste (>0,45 m/s) durante as duas estaçoes do ano. As alturas de ondas foram também maiores no setor leste (máximo de 1,05 m durante a maré enchente na estação menos chuvosa) e os períodos de ondas foram mais curtos (<4,5 s) no setor oeste. A média granulométrica obtida dos sedimentos coletados na face praial apresentou escala mais freqüente entre 2,6 a 2,8 phi, indicando a predominância de areia fina. O grau de seleção predominante dos sedimentos foi de 0,2 a 0,5 phi (muito bem selecionados e bem selecionados), e da assimetria foi de positiva (0,10 a 0,30) e de aproximadamente simétrica (-0,10 a 0,10). O grau de curtose variou desde muito platicúrtica (<0,67) a muito leptocúrtica (1,50 a 3,00). Foram observados eventos de acresção sedimentar da estação chuvosa a menos chuvosa. De 22/07/1988 a 28/08/2013 (25 anos) também houve predomínio de acresção, onde o avanço médio linear da linha de costa foi de 190,26 m. O recuo médio linear obtido para toda área de estudo foi de -42,25 m. Áreas com maior erosão são pontuais: divisas das praias da Corvina e Maçarico, e Farol Velho e Atalaia. Os traps portáteis indicaram uma maior quantidade de sedimentos transportados longitudinalmente na estação menos chuvosa (Mín. 280 g/m3: enchente, setor oeste; Máx. 1098 g/m3: vazante, setor leste). Nos traps de espraiamento, o balanço entre a quantidade de sedimentos entrando e saindo nas praias foi menor no setor central (Mín. 80 g/m3: vazante, estação menos chuvosa; Máx. 690 g/m3: enchente, estação menos chuvosa). A circulação costeira sedimentar é proveniente, principalmente, do efeito das marés, com direção governada pela enchente e vazante dos rios que atravessam a costa. Os dados indicam o transporte longitudinal de sedimentos da ilha de Atalaia e rio Sampaio para o setor oeste e as margens das faixas praiais. / The morphodynamic aspects related to erosion or accretion of the coastline are some of the topics analyzed in the management of coastal zones being discussed around the world in order to monitor and protect these zones. This thesis aims to analyze the behavior of the coastal morphodynamics of the Salinópolis, relating to the use of ocean margin. The study area was compartmentalized into three sectors: Western (Corvina and Maçarico beaches), Center (Farol Velho beach) and Eastern (Atalaia beach). The methodology consisted of: (a) acquisition and processing of multi-temporal images (1988-2001-2013) of the Landsat 5 TM, 7 ETM and 8 OLI; (b) application of interviews/questionnaires with bathers, (c) acquisition of field data during the rainy season (April 26th, 27th and 28th, 2013) and less rainy (04<th, 05th and 06th, 2013) ; and (d) laboratory analysis for processing the data acquired in the field (beaches topography, sampling of surface sediments of the same and with the use of traps, and oceanographic measurements of waves, tides, currents and turbidity). In Laboratory were made graphics of topographic profiles of beaches, calculated granulometric statistical parameters of Folk & Ward (1957), the rates of sediment transport on beaches and morphometric parameters of Short & Hesp (1982), the latter were calculated in order to relate them to the morphodynamic states of beaches proposed by Wright & Short (1984) and Masselink & Short (1993). For the classification of the oceanic coast of the Salinópolis in terms of use and occupation was used decree n° 5.300/2004. From the research about urbanization on the coast and works located in coastal environments was used a matrix proposed by Farinaccio & Tessler (2010) which lists a number of environmental impacts, and the geoindicators table of behavior of the coastline proposed by Bush et al. (1999), to identify places with vulnerability to erosion or accretion. For the oceanographic conditions at each beach and dangerous to bath in them were integrated the data of waves, currents, beach morphodynamics and questionnaires applied with bathers. Currently, the oceanic coast of Salinópolis has different characteristics regarding the use and conservation, ranging from the type of natural coast (Class A) until coast with consolidated urbanization (Class C). The first occurs at the extremes of the study area and the second in the district area. Four types of beaches were identified according to maritime exposure and the degree of oceanographic conditions: type 1 (Maçarico), type 2 (Corvina), type 3 (Farol Velho) and type 4 (Atalaia). The part of coast with major environmental impacts and high coastal erosion is located on the Farol Velho beach. The degree of danger to the bath was 4 (Macarico beach) to 7 (Atalaia beach) - medium to high degree of risk. The Salinópolis beaches have gentle slopes (<1.5°), large variations in the coastline between seasons of the year (9.6 to 88 4 m) and variable sediment volume depending on the degree of exposure to the open ocean. Dissipative morphodynamic state (Ω>5.5) prevailed at these beaches, but with the occurrence of the the longshore bar and trough state (4.7 <Ω <5.5) in the western sector. The macrotidals in the study area showed maximum height of 5.3 m (Center Sector during the less rainy season) and a minimum of 4 m in the same sector during the rainy season. The longshore currents were more intense in the eastern sector (> 0.45 m / s) during the two seasons of the year. The wave heights were also higher in the eastern sector (maximum of 1.05 m during the flood tide in the less rainy season) and wave periods were shorter (<4.5 s) in the western sector. The mean grain size obtained from sediments collected on the beaches had more frequent scale between 2.6 to 2.8 phi, indicating the predominance of fine sand. The predominant degree of sorting of sediment was 0,2 to 0,5 phi (very well sorted and well sorted), and asymmetry was positive (0.10 to 0.30) and nearly symmetrical (-0.10 to 0.10). The degree of kurtosis ranged from very platykurtic (<0.67) to very leptokurtic (1.50 to 3.00). Sediment accretion events were observed of the rainy season to less rainy season. From 07/22/1988 to 08/28/2013 (25 years) also predominated accretion, where the average linear advancement of the coastline was 190.26 m. The average linear retreat obtained for the entire study area was -42.25 m. The eroding areas are point: currencies from the beaches of Corvina and Maçarico, and Farol Velho and Atalaia. Portable traps indicated a greater quantity of sediment transported longitudinally in the less rainy season (minimum 280 g/m3: flood, west sector; maximum 1098 g/m3: ebb, east sector). In the traps applied in the swash zone, the balance of sediment entering and leaving the beaches was lower in the center sector (minimum 80 g/m3: ebb, maximum 690 g/m3: flood; less rainy season). The coastal sediment movement is derived mainly from effect of the tides, which are oriented toward the direction of the ebb and flow of the estuary crossing the coast. The data indicate the longshore transport of sediment from the Atalaia island and Sampaio River to the west sector and the beaches margins.

CAPES; CNPq / In the activated sludge process, problems of foaming and filamentous bulking can occur due to overgrowth of certain filamentous bacteria. Nowadays, these microorganisms are typically monitored by means of light microscopy combined with staining techniques. As drawbacks, these methods are susceptible to human errors, subjectivity and limited by the use of discontinuous microscopy. The present project aims the application of an in situ microscope (ISM) for continuous monitoring of filamentous bacteria, providing real-time examination, automated analysis and elimination of sampling, preparation and transport of samples. The ISM previously developed at the Hochschule Mannheim required adaptations for use within wastewater environment, specially in terms of impermeability and development of a cleaning mechanism. With a new objective lens design, the system was simplified to a single tubus and an externally activated cleaning system based on magnetism was created. A proper image processing algorithm was designed for automated recognition and measurement of filamentous objects, allowing real-time evaluation of images without any staining, phase-contrast or dilution techniques. Three main operations are performed: preprocessing and binarization; recognition of filaments using distance-maps and shape descriptors; measurement and display of total extended filament length. A 3D-printed prototype was used for experiments with respect to the new ISM’s design, providing images with resolution very close to the ones acquired with the previous microscope. The designed cleaning system has shown to be effective, removing dirt settled above the lens during tests. For evaluation of the image processing algorithm, samples from an industrial activated sludge plant were collected weekly for a period of twelve months and imaged without any prior conditioning, replicating real environment conditions. Experiments have shown that the developed algorithm correctly identifies trends of filament growth rate, which is the most important parameter for decision making. For reference images whose filaments were marked by specialists, the algorithm correctly recognized 72% of the filaments pixels, with a false positive rate of at most 14%. An average execution time of 0.7 second per image was achieved, demonstrating the algorithm suitability for real-time monitoring. / Em processos de lodo ativado, problemas de foaming e filamentous bulking podem ocorrer devido ao crescimento exagerado de bactérias filamentosas. Atualmente, o monitoramento de tais micro-organismos é feito por meio de métodos baseados em microscopia ótica combinada com técnicas de marcadores, os quais apresentam limitações intrínsecas da microscopia descontínua, são subjetivos e suscetíveis a erro humano. O presente projeto visa a aplicação de um microscópio in situ (ISM) para monitoramento contínuo de bactérias filamentosas, de forma a possibilitar análise instantânea, computadorizada, sem necessidades de recolher, preparar e transportar amostras. O ISM previamente desenvolvido na Hochschule Mannheim teve que ser adaptado para análise de águas residuais, especialmente em termos de impermeabilidade e a criação de um mecanismo de limpeza. Com a utilização de uma nova objetiva, o novo ISM foi simplificado para um tubo único e um sistema de limpeza ativado externamente baseado em magnetismo foi criado. Um algoritmo de processamento de imagens foi elaborado para reconhecimento e medição de comprimento de estruturas filamentosas, permitindo avaliação em tempo real de imagens sem qualquer técnica de marcadores, contraste de fase ou diluição. O mesmo consiste em três operações principais: pré-processamento e binarização; reconhecimento de filamentos por meio de mapeamento de dis- tâncias e descritores de forma; e, finalmente, medição e visualização do comprimento de cada filamento. Um protótipo construído via impressão 3D foi utilizado para avaliação o novo design do microscópio, fornecendo imagens com resolução bastante próxima das adquiridas com a versão anterior do sistema. O mecanismo de limpeza desenvolvido mostrou-se efetivo, capaz de remover partículas sedimentadas acima das lentes durante os testes. Para avaliação do algoritmo de processamento de imagens, amostras de uma planta industrial de lodo ativado foram coletadas semanalmente por um período de doze meses e imageadas sem qualquer condicionamento prévio, replicando condições reais de ambiente. Experimentos demonstraram que o algoritmo desenvolvido identifica corretamente tendências de aumento/decréscimo da concentração de filamentos, o que constitui o principal parâmetro para tomadas de decisão. Para imagens de referência cujos filamentos foram marcados por especialistas, o algoritmo reconheceu corretamente 80% dos pixels atribuídos a filamentos, com uma taxa de falso positivos de até 24%. Um tempo de execução médio de 0,7 segundo por imagem foi obtido, provando sua aptidão para formar uma ferramenta de monitoramento em tempo real.

A degradação da qualidade da água pelo despejo de efluentes líquidos industriais, mesmo que tratados em algum grau, vem afetando a saúde dos organismos do meio aquático, inclusive podendo afetar a saúde dos seres humanos, caracterizando um problema ambiental de escala global. Os efluentes líquidos provenientes das indústrias alimentícias A e B, objeto do presente estudo, com reconhecido potencial genotóxico, são fortes contribuintes desse processo de degradação e mesmo assim, são somente fiscalizados através de analises físicas e químicas. Desta forma, o presente estudo teve por objetivo avaliar o sistema de tratamento de efluentes líquidos de duas empresas de alimentos e seus efeitos genotóxicos em Astyanax sp (lambari). Os peixes foram expostos aos efluentes líquidos pré e pós-tratamento, bem como, a montante e a jusante do lançamento. A genotoxicidade foi avaliada segundo a técnica do ensaio cometa e teste do micronúcleo písceo. Foram analisados os parâmetros físicos, químicos e biológicos dos efluentes: temperatura, pH, oxigênio dissolvido, alcalinidade total, ácidos voláteis, DQO, DBO5,20, nitrogênio total, fósforo total e coliformes totais. Na análise genotóxica foram utilizados 600 exemplares de Astyanax sp, que foram expostos por 96 horas ao efluente bruto, pós tratamento, montante e jusante do corpo hídrico das duas indústrias. Os resultados obtidos através do presente estudo indicaram que em todas as amostras analisadas, inclusive no pós-tratamento e a jusante do lançamento, foram constatados danos estatisticamente significativos no material genético dos peixes analisados, com (p<0,0001). Os resultados evidenciaram que os efluentes líquidos das indústrias A e B avaliadas neste estudo, tem potencial genotóxico para causar danos aos organismos vivos presentes nos ecossistemas em que as mesmas estão inseridas. / The degradation of water quality by the discharge of industrial wastewater, even treated to some degree, has been affecting the health of aquatic organisms, including being able to affect the health of humans, featuring a global environmental problem. Liquid effluents from the food industries A and B, the object of this study with recognized genotoxic potential, are only monitored through physical and chemical analyses. Thus, the present study aimed to evaluate the treatment system of wastewater from two food companies and their genotoxic effects in Astyanax sp. Fish were exposed to wastewater pre and post treatment as well as upstream and downstream of the release. The genotoxicity was evaluated according to the technique of the comet assay and micronucleus test in piscine. Physical, chemical and biological parameters of: temperature, pH, dissolved oxygen, alkalinity, volatile acids, COD, BOD5.20, total nitrogen, total phosphorus and coliforms were analyzed. Genotoxic analysis in 600 specimens of Astyanax sp, which exposed for 96 hours to raw wastewater, after treatment, and downstream water body in the two industries were used. The results obtained from this study indicated that in all samples, including post processing and downstream of the release, statistically significant damages were observed in the genetic material of the fish analyzed, with (p<0,0001). The results showed that the wastewater from industries A and B evaluated in this study, have genotoxic potential to cause harm to living organisms in the ecosystems in which they are embedded.

A degradação da qualidade da água pelo despejo de efluentes líquidos industriais, mesmo que tratados em algum grau, vem afetando a saúde dos organismos do meio aquático, inclusive podendo afetar a saúde dos seres humanos, caracterizando um problema ambiental de escala global. Os efluentes líquidos provenientes das indústrias alimentícias A e B, objeto do presente estudo, com reconhecido potencial genotóxico, são fortes contribuintes desse processo de degradação e mesmo assim, são somente fiscalizados através de analises físicas e químicas. Desta forma, o presente estudo teve por objetivo avaliar o sistema de tratamento de efluentes líquidos de duas empresas de alimentos e seus efeitos genotóxicos em Astyanax sp (lambari). Os peixes foram expostos aos efluentes líquidos pré e pós-tratamento, bem como, a montante e a jusante do lançamento. A genotoxicidade foi avaliada segundo a técnica do ensaio cometa e teste do micronúcleo písceo. Foram analisados os parâmetros físicos, químicos e biológicos dos efluentes: temperatura, pH, oxigênio dissolvido, alcalinidade total, ácidos voláteis, DQO, DBO5,20, nitrogênio total, fósforo total e coliformes totais. Na análise genotóxica foram utilizados 600 exemplares de Astyanax sp, que foram expostos por 96 horas ao efluente bruto, pós tratamento, montante e jusante do corpo hídrico das duas indústrias. Os resultados obtidos através do presente estudo indicaram que em todas as amostras analisadas, inclusive no pós-tratamento e a jusante do lançamento, foram constatados danos estatisticamente significativos no material genético dos peixes analisados, com (p<0,0001). Os resultados evidenciaram que os efluentes líquidos das indústrias A e B avaliadas neste estudo, tem potencial genotóxico para causar danos aos organismos vivos presentes nos ecossistemas em que as mesmas estão inseridas. / The degradation of water quality by the discharge of industrial wastewater, even treated to some degree, has been affecting the health of aquatic organisms, including being able to affect the health of humans, featuring a global environmental problem. Liquid effluents from the food industries A and B, the object of this study with recognized genotoxic potential, are only monitored through physical and chemical analyses. Thus, the present study aimed to evaluate the treatment system of wastewater from two food companies and their genotoxic effects in Astyanax sp. Fish were exposed to wastewater pre and post treatment as well as upstream and downstream of the release. The genotoxicity was evaluated according to the technique of the comet assay and micronucleus test in piscine. Physical, chemical and biological parameters of: temperature, pH, dissolved oxygen, alkalinity, volatile acids, COD, BOD5.20, total nitrogen, total phosphorus and coliforms were analyzed. Genotoxic analysis in 600 specimens of Astyanax sp, which exposed for 96 hours to raw wastewater, after treatment, and downstream water body in the two industries were used. The results obtained from this study indicated that in all samples, including post processing and downstream of the release, statistically significant damages were observed in the genetic material of the fish analyzed, with (p<0,0001). The results showed that the wastewater from industries A and B evaluated in this study, have genotoxic potential to cause harm to living organisms in the ecosystems in which they are embedded.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gilmar_goncalves_brito.pdf: 3439629 bytes, checksum: ed230adf1f2ca149aa0edf61c1997996 (MD5) Previous issue date: 2013-04-16 / Landslides occur around the world, in various conditions of weather and terrain, costing billions of dollars, causing thousands of deaths and worsening environmental, economic and political problems. A serious question associated with landslides is the disordered of human occupation - characterizing a geopolitical and economic issue. Actions to mitigate the problems arising from this phenomenon include environmental monitoring of the areas of greatest susceptibility for managing the higher risk population. The monitoring processes consist of recognizing soil dynamics and climatic factors, responsible for causing destabilization and landslides. In the Brazilian context, there is a strong relationship between heavy rains and landslides, since the phenomenon of runoff water infiltrated the soil and produces erosion. Therefore, a predictive monitoring of the first soil layers is an important feature for detecting areas of imminent risk of slippage. Several approaches for monitoring were presented internationally, they are based on different technologies, such as acoustic waves in the soil; detectors of relative humidity and rainfall selective analysis. All these approaches are anchored in the paradigm of remote sensing and smartsensor networks. Based on that, this paper proposes a model to estimate the imminence of of landslides risk. The proposed model is built on four pillars: (i) proposing a physics simulation environment, from the creation of a laboratory scale test environments, (ii) recognizing the technology and refinement of pre-existing models, (iv) developing of multiparametric smart sensor and (v) developing of a peer-to-peer network of sensors. This study aggregates to the scientific and technical contribution a framework for monitoring, useful for studying of landslides dynamics. Such framework is crucial for prototyping monitoring networks to be used by civil defense. / Fenômenos de deslizamentos de encostas ocorrem em todo o mundo em diversas condições climáticas e de terrenos, custando bilhões de dólares e produzindo milhares de mortes, agravando problemas ambientais, econômicos e políticos. Um problema sério que se associa à questão dos deslizamentos de encostas é o crescimento populacional e a ocupação desordenada das encostas, caracterizando os deslizamentos como uma questão geopolítica e econômica. Ações para mitigar os problemas decorrentes desses fenômenos de deslizamentos incluem o Monitoramento Ambiental das áreas de maior susceptibilidade e o Manejo da População, quando submetidas a elevado risco de deslizamento. Os processos de monitoração consistem na coleta de um conjunto de sinais e parâmetros, provenientes do solo das encostas, que possam ser usados para o reconhecimento das dinâmicas dos solos. Combinando os sinais provenientes do solo e parâmetros que reflitam os fatores climáticos e antrópicos, causadores de desestabilizações e deslizamentos, torna-se possível utilizar estes dados combinados em modelos de avaliação de risco para realizar a Predição de Deslizamentos. No Contexto Brasileiro, existe uma forte relação entre chuvas intensas e deslizamentos de encostas, devido aos fenômenos de escoamento de águas infiltradas no solo e na erosão decorrente, sendo, portanto, o monitoramento preditivo das primeiras camadas do solo um importante recurso para a detecção das áreas de eminente risco de deslizamento. Diversas abordagens para a monitoração dos solos foram apresentadas internacionalmente, sendo estas abordagens baseadas em diversas tecnologias, como exemplos podem ser citadas as técnicas de ondas acústicas no solo, detectores de umidade relativa e pluviometria seletiva. Essas abordagens podem tirar proveito do recente paradigma de Redes Sensores, baseados em dispositivos computacionais móveis de baixo consumo, movidos a baterias, que podem formar redes de trocas de dados baseadas em redes sem fio, permitindo a conexão de diversos sensores de solo, espalhados ao longo das encostas, formando um sistema de coleta destes dados de sensores em tempo real para posterior processamento e avaliação de riscos. Frente ao exposto, este trabalho propõe um sistema de monitoramento baseado em rede sensores, capaz de estimar o risco eminente de deslizamento. O sistema proposto considerou quatro dimensões do problema de desenvolvimento e prototipação do sistema de monitoramento: (1) Proposição de um Ambiente de Simulação Física, a partir da criação de um ambiente de testes em laboratório utilizando escala reduzida; (2) Reconhecimento tecnológico e refinamento de propostas de sistemas pré-existentes, que tenham a mesma finalidade, já descritos na literatura, sejam eles projetos acadêmicos ou sistemas já comercialmente disponíveis; (3) Desenvolvimento de um Sensor Inteligente Multiparamétrico; (5) desenvolvimento de uma Rede de Monitoramento para coleta de dados vindos da encosta e processamento local. Este trabalho apresenta, como contribuição técnico-científica principal, um ambiente de simulação e monitoração, sendo este ambiente relevante para estudos das dinâmicas dos deslizamentos, bem como para a prototipação de redes de monitoração para aplicações em ambientes reais, para geração de informação sobre os riscos de deslizamento, uteis para as atividades de contingenciamento dos defeitos de deslizamento por parte da Defesa Civil.

O Brasil está entre os três maiores consumidores de agrotóxicos no mundo. Atualmente, não há no país nenhum índice agroambiental de uso de agrotóxicos capaz de refletir os seus impactos nos sistemas naturais. Esta pesquisa teve como objetivo geral desenvolver uma metodologia para a criação de um índice destinado ao monitoramento do impacto do uso de agrotóxicos sobre o território paranaense. O estudo também considerou como objetivos específicos: i) propor o desenvolvimento do índice agroambiental para monitoramento do uso de agrotóxicos em bacias hidrográficas; ii) investigar a relação de indicadores que subsidiem o monitoramento de uso de agrotóxicos; iii) geoespacializar os dados na bacia em estudo por meio de mapas temáticos. A pesquisa propôs a criação de um índice baseado em três indicadores agroambientais: a) Indicador 1 - média da quantidade de quilos/litros de agrotóxicos por hectare por ano de área agricultável expresso no receituário agronômico dos produtos formulados receitados; b) Indicador 2 - potencial de periculosidade ambiental dos agrotóxicos e c) Indicador 3 - pluviosidade média anual de cada município para representar um maior ou menor grau de potencial de run-off. A pesquisa foi realizada em duas etapas: a etapa de cálculos e de produção cartográfica (mapas temáticos). Na etapa de cálculos, foi desenvolvida uma metodologia para tabular um grande conjunto de dados do Sistema de Monitoramento do Comércio e Uso de Agrotóxicos do Estado do Paraná - Siagro no intuito de subsidiar os indicadores. Na etapa cartográfica foram produzidos os mapas temáticos coropléticos no sentido de facilitar a visualização da informação geoespacializada. O estudo demonstrou ser possível utilizar o índice para elencar municípios prioritários para a gestão do risco agroambiental dentro de bacias hidrográficas, traduzindo uma grande quantidade de dados no recorte temporal estabelecido. Desta forma, possibilitou diminuir as aproximações na modelagem dos indicadores de uso de agrotóxicos utilizados atualmente no país. Concluiu-se que o índice pode ser utilizado para subsidiar a gestão do risco do uso de agrotóxicos não apenas para o uso em bacias hidrográficas, mas as outras áreas de estudo que tenham interesse nos impactos do uso de agrotóxicos. / Brazil is among the three largest consumers of pesticides in the world. There is currently no agri-environment index for pesticides use in the country capable of reflecting its impacts on natural systems.The general objective of this research was to develop a methodology for the monitoring impact of pesticides use in agriculture on the Paraná State environment. The study also considers the specific objectives: i) to propose the the agro-environmental index for monitoring the use of pesticides in river basins; ii) to investigate the list of indicators that subsidize the monitoring of the use of pesticides; iii) to geospatial data in the basin under study through thematic maps. The research proposed the creation of an index based on three agri- environmental indicators: a) indicator 1 - average amount of kilos/liters of pesticides per hectare of arable area expressed in the agronomic prescription of formulated products; b) indicator 2 - potential environmental hazard of pesticides and c) indicator 3 - annual average rainfall of each municipality to represent a greater or lesser degree of run-off potential. The research was carried out in two stages: the calculations part and cartographic production (thematic maps). In the calculation part, a methodology was developed to tabulate a large dataset derived from Monitoring System of the Trade and Use of Pesticides in the State of Paraná - Siagro, to subsidize the indicators. In the cartographic part, the thematic maps were produced to facilitate the visualization of geospatial information. The study demonstrated that it is possible to use the index to list priority municipalities for agro-environmental risk management within a river basin, translating a large amount of data into the established biennium. In this way, the main contribution of this work is the proposal of error reduction method in the modeling of pesticides indicators of use currently in the country. It was concluded that the index can be used to subsidize the risk management of the use of pesticides not only for use in river basins, but other areas of study that have concern about the impacts of the use of pesticides.