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Identificação de fragilidades nas sub-bacias hidrográficas de Lorena/SP: contribuições à conservação dos recursos hídricos e ao planejamento ambiental
No full textThe intensive exploitation of natural resources and inadequate environmental planning are
factors that intensify environmental vulnerabilities, including the degradation of water
resources. This reality highlights the need for territorial planning that incorporates tools capable
of guiding conservation actions and integrated environmental and water management. In this
context, Geographic Information Systems (GIS), combined with multicriteria analysis methods
such as the Analytic Hierarchy Process (AHP) and the application of fuzzy logic membership
functions, become essential to support decision-making, enabling more precise and well-
founded judgments. Given this scenario, the present study aimed to identify the environmental
and water-related vulnerabilities of the sub-watersheds in the municipality of Lorena, located
in the interior of the State of São Paulo, with the goal of supporting water resource conservation
and local environmental planning. Additionally, two methodologies were compared in this
identification process: overlay using arithmetic mean (referred to as the traditional method) and
the AHP method combined with fuzzy membership functions. The methodology was initially
based on a systematic literature review to select relevant environmental themes, which were
defined as slope, land use, pedology, rainfall, and permanent preservation areas (PPA).
Subsequently, for rainfall, two distinct climatic scenarios were analyzed: high rainfall intensity
and water scarcity. The sensitivity analysis confirmed the relevance of the selected themes, and
the water scarcity scenario was adopted as a reference for mapping. Thematic maps of the sub-
watersheds were created using Quantum GIS (QGIS) software, followed by reclassification of
the degrees of vulnerability (very low, low, moderate, high, and very high). In the traditional
method, a simple arithmetic mean was applied; in the AHP method, differentiated weights were
assigned based on expert evaluation. The results showed significant differences between the
methods. The arithmetic mean tended to homogenize the data, smoothing out environmental
variations. In contrast, the AHP method combined with fuzzy membership functions allowed
for a more detailed and accurate representation of territorial conditions, highlighting areas under
greater anthropogenic pressure and regions with preserved vegetation. It was concluded,
therefore, that the integration of fuzzy membership functions and multicriteria methods
represented an effective and improved methodological approach for analyzing environmental
and water vulnerability, especially in complex territories. The final product obtained has the
potential to support strategic actions for environmental management and planning, water
resource conservation, and the formulation of public policies in the municipality of Lorena.A exploração intensiva dos recursos naturais e o planejamento ambiental inadequado são fatores
que intensificam as fragilidades ambientais, incluindo a degradação dos recursos hídricos. Essa
realidade evidencia a necessidade de um planejamento territorial que incorpore ferramentas
capazes de orientar ações de conservação, gestão ambiental e hídrica de forma integrada. Nesse
contexto, os Sistemas de Informação Geográfica (SIGs), combinados a métodos de análise
multicritério como o Analytic Hierarchy Process (AHP) e à aplicação de funções de pertinência
da lógica fuzzy, tornam-se fundamentais para subsidiar a tomada de decisão, permitindo
julgamentos mais precisos e fundamentados. Diante desse cenário, o presente estudo teve como
objetivo identificar as fragilidades ambientais e hídricas das sub-bacias hidrográficas do
município de Lorena, interior do Estado de São Paulo, visando apoiar a conservação dos
recursos hídricos e o planejamento ambiental local. Além disso, foram comparadas duas
metodologias neste processo de identificação: sobreposição por média aritmética (chamado de
método tradicional) e o método AHP combinado às funções de pertinência fuzzy. A
metodologia baseou-se inicialmente em uma revisão bibliográfica sistemática para a seleção
dos temas ambientais relevantes, sendo definidos declividade, uso do solo, pedologia,
pluviometria e áreas de preservação permanente (APP). Posteriormente, para a pluviometria,
foram analisados dois cenários climáticos distintos: alta intensidade pluviométrica e escassez
hídrica. A análise de sensibilidade confirmou a relevância dos temas selecionados e o cenário
de escassez hídrica foi adotado como referência para o mapeamento. Os mapas temáticos das
sub-bacias foram elaborados no software Quantum GIS (QGIS), com posterior reclassificação
dos graus de fragilidade (muito baixa, baixa, média, alta e muito alta). No método tradicional,
foi aplicada a média aritmética simples; no método AHP foram atribuídos pesos diferenciados
baseados na avaliação de especialistas. Os resultados evidenciaram diferenças significativas
entre os métodos. A média aritmética tendeu à homogeneização dos dados, suavizando as
variações ambientais. Já o método AHP combinado às funções de pertinência fuzzy permitiu
uma representação mais detalhada e precisa das condições territoriais, evidenciando áreas sob
maior pressão antrópica e regiões com vegetação conservada. Concluiu-se, portanto, que a
integração da aplicação de funções de pertinência fuzzy e métodos multicritério representou
uma abordagem metodológica eficaz e aprimorada para a análise da fragilidade ambiental e
hídrica, especialmente em territórios complexos. O produto final obtido tem potencial para
subsidiar ações estratégicas de gestão e planejamento ambiental, conservação dos recursos
hídricos e formulação de políticas públicas no município de Lorena
Injetividade global de difeomorfismos locais: alguns resultados com ênfase no caso polinomial
No full textThe Real Jacobian Conjecture (RJC) states that a polynomial map of the plane in the
plane with nonzero Jacobian at every point is invertible. Although we know that this
conjecture is false, it is of great interest to find conditions that guarantee the global
invertibility of local diffeomorphisms, in particular, of polynomial maps in the plane. In
this dissertation, we explore results related to the RJC, with emphasis on results based on
the Qualitative Theory of Ordinary Differential Equations. In particular, we explore the
relation between global injectivity and topological equivalence of parallel vector fields.Conjectura Jacobiana Real no plano (CJR) afirma que uma aplicação polinomial do
plano no plano com Jacobiano não nulo em todo ponto é invertível. Apesar de sabermos
que essa conjectura é falsa, é de grande interesse encontrar condições que garantam a
invertibilidade global de difeomorfismos locais, em particular, de aplicações polinomiais
no plano. Nesta dissertação, exploramos resultados relacionados à CJR, com ênfase em
resultados baseados na Teoria Qualitativa das Equações Diferenciais Ordinárias. Em
particular, exploramos a relação entre injetividade global e equivalência topológica de
campos de vetores paralelo
Proposta de um plano de segurança para a produção de hidrogênio verde no CH2V
No full textThe growing global demand for energy and the urgency to control polluting emissions have driven the search for solutions aligned with sustainable development. In recent years, the environmental and energy transition has become a central topic on the international agenda, aiming to ensure a green and sustainable future. Fulfilling the goals of the Paris Agreement requires emissions to peak in the next decade and subsequently reach net-zero around 2050. This trend propels several nations to adopt transformation strategies in their energy, industrial, and infrastructure sectors towards climate neutrality. To achieve these objectives and decarbonize the global energy system, it is essential to widely adopt renewable sources and reduce carbon emissions in sectors such as transportation and industry. Hydrogen emerges as a potential solution to make possible decarbonization, as it can store and release energy on a large scale without generating carbon dioxide (CO2) emissions during combustion. Hydrogen plays a vital role in decarbonizing energy-intensive industries, including aviation, maritime, steel, and chemical, as well as realigning global geopolitical and economic relationships. Brazil, with its favorable climate conditions for renewable energy generation, is well-positioned to be a significant exporter of low-carbon hydrogen. Although hydrogen production in the country is currently tied to sectors with high CO2 emissions, the government plans to invest in green hydrogen (H2V) production as costs decrease and renewable energies become more prevalent. However, safety is a critical aspect of this journey. The highly flammable nature of hydrogen requires precautionary measures to minimize risks. The adoption of standards like ISO 22734:2019 can establish guidelines for safe practices in hydrogen production and use. Logistic considerations, such as centralized or distributed production, and the promotion of research, development, and innovation can turn Brazil a significant participant in the hydrogen economy. This study address safety standards and propose a safety plan for a hydrogen laboratory in a Brazilian university, contributing to the safe and effective adoption of hydrogen in its energy matrix.A crescente demanda global por energia e a urgência em controlar as emissões poluentes têm impulsionado a busca por soluções alinhadas ao desenvolvimento sustentável. Nos últimos anos, a transição ambiental e energética se tornou um tópico central na agenda internacional, visando garantir um futuro verde e sustentável. Cumprir as metas do Acordo de Paris requer que as emissões se reduzam a zero em torno de 2050. Essa tendência impulsiona várias nações a adotarem estratégias de transformação em seus setores energéticos, industriais, agropecuária e de infraestrutura, rumo à neutralidade climática. Para atingir esses objetivos e descarbonizar o sistema energético global, é essencial adotar amplamente fontes renováveis e reduzir a emissão de carbono em setores como transporte e indústria. O hidrogênio emerge como uma solução potencial para facilitar a descarbonização, uma vez que pode armazenar e liberar energia em grande escala sem gerar emissões de dióxido de carbono (CO2) durante a combustão. O hidrogênio desempenha um papel vital na descarbonização de indústrias intensivas em energia, incluindo transporte aéreo, marítimo, siderúrgicas e químicas, bem como realinha relações geopolíticas e econômicas globais. O Brasil, com suas condições climáticas favoráveis à geração de energia renovável, está bem posicionado para ser um importante exportador de hidrogênio de baixo carbono. Embora a produção de hidrogênio no país esteja atualmente ligada a setores com alta emissão de CO2, o governo planeja investir na produção de hidrogênio verde (H2V) à medida que os custos diminuam e as energias renováveis se tornem mais prevalentes. No entanto, a segurança é um aspecto crítico nessa jornada. A natureza altamente inflamável do hidrogênio exige medidas de precaução para minimizar os riscos. A adoção de normas como a ISO 22734:2019 pode estabelecer diretrizes para práticas seguras na produção e uso do hidrogênio. Considerações logísticas, como produção centralizada ou distribuída, e a promoção de pesquisa, desenvolvimento e inovação são cruciais para tornar o Brasil um participante significativo na economia do hidrogênio. Este estudo aborda as normas de segurança e a proposta de um plano de segurança para a produção de hidrogênio de uma planta de hidrogênio verde de uma universidade brasileira, contribuindo para a adoção segura e eficaz do hidrogênio em sua matriz energética
Propriedades de transporte elétrico e fotoconducão em filmes epitaxiais de PbTe:CaF2
No full textIn this work, an investigation was conducted into the photoconductivity effect in epitaxial films of PbTe and PbTe doped with CaF2 at different doping temperatures: 610 °C, 700 °C, and 1250 °C. Measurements of electrical resistivity, photoconductivity, and the Hall effect were carried out over a temperature range from 300 K to 1.9 K, both with and without light incidence on the sample surfaces, revealing a strong impact of doping on the electrical and photoconductive properties of the films. The results demonstrated that doping with CaF2 significantly alters the photoconductivity behavior, with a marked increase in its amplitude at low temperatures, showing values approximately 100 times higher than those obtained at room temperature. Additionally, it was observed that the persistent photoconductivity effect is suppressed in samples doped at 610 °C and 700 °C, in contrast to the results for samples doped at 1250 °C and PbTe, where this effect is observed throughout the entire analyzed temperature range. From the exponential fitting of the photoconductivity curves, energy barriers associated with persistence were determined. The PbTe film exhibited the deepest energy barrier, followed by the sample doped at 610 °C, which also revealed an additional shallow energy barrier at low temperatures, possibly related to the suppression of the persistent photoconductivity effect. In contrast, for the sample doped at 700 °C, this correlation could not be established, as only a very shallow energy barrier was identified. Hall effect measurements confirmed that the increase in photoconductivity in the PbTe and PbTe doped with CaF2 at 1250 °C samples is due to an increase in carrier concentration when samples are illuminated, whereas for the PbTe samples doped at 610 °C and 700 °C, it is attributed to an increase in carrier mobility. Finally, a simple classical Drude model for photoconductivity amplitude was employed to describe the observed effects.Neste trabalho foi realizada uma investigação do efeito da fotocondutividade em filmes epitaxiais de PbTe e PbTe dopado com CaF2 em diferentes temperaturas de dopagem: 610 °C, 700 °C e 1250 °C. Foram efetuadas medições de resistividade elétrica, fotocondutividade e efeito Hall na faixa de temperatura entre 300 K e 1,9 K, com e sem a incidência de luz sobre a superfície das amostras, revelando um forte impacto da dopagem sobre as propriedades elétricas e fotocondutivas dos filmes. Os resultados mostraram que a dopagem com CaF2 altera significativamente o comportamento da fotocondutividade, com um aumento expressivo em suas amplitudes em baixas temperaturas, exibindo valores cerca de 100 vezes superiores aos obtidos em temperatura ambiente. Adicionalmente, foi constatado que o efeito de fotocondutividade persistente é suprimido nas amostras dopadas em 610 °C e 700 °C, em contraste com os resultados apresentados pelas amostras dopadas em 1250 °C e de PbTe sem dopagem, onde esse efeito é observado ao longo de toda a faixa de temperatura analisada. A partir dos ajustes exponenciais das curvas de fotocondutividade, foram determinadas as barreiras de energia associadas ao efeito de persistência. O filme de PbTe exibiu uma barreira de energia mais profunda, seguido pela amostra dopada em 610 °C, que também revelou uma barreira de energia adicional mais rasa em baixas temperaturas, possivelmente relacionada à supressão do efeito de fotocondutividade persistente. As medições de efeito Hall confirmaram que o aumento da fotocondutividade, nas amostras de PbTe e PbTe dopado com CaF2 em 1250 °C, decorre do aumento na concentração dos portadores durante a iluminação, enquanto para as amostras de PbTe dopadas em 610 °C e 700 °C, deve-se ao aumento na mobilidade dos portadores. Por fim, um simples modelo clássico de Drude para a amplitude da fotocondutividade foi empregado para descrever os efeitos observados
Análise paramétrica usando simulações baseadas em EMTP: princípios e potenciais aplicações
No full textThis work presents the relevance of parametric analysis in electrical studies using the Electromagnetic Transients Program (EMTP), exposing some studies prepared using the Parametric Modeling Suite (PAMSUITE) module of the EMTP-RV software and presenting an example of a case prepared using a set of other computational tools, including the ATP package. When comparing the traditional approach with parametric analysis, it is observed that the results produced by parametric analysis are much more detailed, with which it is possible to make better informed and economically viable decisions about the system.Este trabalho apresenta a relevância da análise paramétrica em estudos elétricos utilizando o Electromagnetic Transients Program (EMTP), expondo alguns estudos elaborados utilizando o módulo Parametric Modeling Suite (PAMSUITE) do software EMTP-RV. É apresentado um exemplo de caso preparado utilizando um conjunto de outras ferramentas computacionais, incluindo o pacote ATP. Ao comparar a abordagem tradicional com a análise paramétrica, observa-se que os resultados produzidos pela análise paramétrica são muito mais detalhados, com os quais é possível tomar decisões mais bem informadas e economicamente viáveis sobre o sistema
Controle de drones multirrotores por meio de técnicas de controle tolerante a falhas
No full textThe use of PID controllers in quadrotors has gained popularity and are the preferred
choice for regulating and stabilizing these inherently unstable systems thanks to its simplicity
and effectiveness. On the other hand, nonlinear controllers still represent a challenge
for practical implementation, mainly due to their complexity of programming, reliability
and certification. This paper presents a robust nonlinear controller for quadrotor control,
based on Sliding Mode Control and with a simple structure and easy to implement in order
to encourage its future use in commercial controller boards. The proposed controller,
called Universal Integral Regulator, also has properties that make it an excellent choice
in passive fault-tolerant control schemes such as: (i) disturbance and model uncertainties
rejection capabilities, (ii) guaranteed steady state zero tracking error added with an
anti wind-up capability, (iii) reduced chattering and especially, (iv) it does not require
previous and detailed knowledge of the plant model which facilitates its experimental
implementation. The proposed controller’s performance is examined and compared to
classical PID through numerical simulations and real world experiments on a 3 Degrees
of Freedom quadrotor platform in the presence of several actuator faults (Locked-in-Place
and Loss of Effectiveness). The results demonstrated the enhanced tracking performance
and overall superiority of the proposed Universal Integrative Regulator control law compared
to the conventional PID controller. This was evidenced through both qualitative
and quantitative comparisons of performance indices. Specifically, the Universal Integrative
Regulator achieved at least a 50% reduction in tracking error relative to the PID
controller, highlighting its effectiveness in improving control accuracy.O uso de controladores PID em quadricópteros tem ganhado popularidade e é a escolha
preferida para regular e estabilizar esses sistemas inerentemente instáveis, graças à sua
simplicidade e eficácia. Por outro lado, controladores não lineares ainda representam um
desafio para a implementação prática, principalmente devido à complexidade de programação,
confiabilidade e certificação. Este trabalho apresenta um controlador não linear
robusto para o controle de quadricópteros, baseado no Controle por Modos Deslizantes,
com uma estrutura simples e de fácil implementação, a fim de incentivar seu uso futuro
em placas controladoras comerciais. O controlador proposto, chamado de Regulador Integrativo
Universal, também possui propriedades que o tornam uma excelente escolha em
esquemas de controle tolerante a falhas passivas, tais como: (i) capacidade de rejeição
de distúrbios e incertezas no modelo, (ii) erro de rastreamento nulo garantido em regime
permanente com capacidade anti-windup, (iii) redução de chattering e, especialmente,
(iv) não requer conhecimento prévio e detalhado do modelo da planta, o que facilita sua
implementação experimental. O desempenho do controlador proposto é analisado e comparado
ao PID clássico por meio de simulações numéricas e experimentos reais em uma
plataforma de quadricóptero com 3 graus de liberdade, na presença de várias falhas de
atuadores (travamento em posição e perda de efetividade). Os resultados demonstraram
o desempenho superior de rastreamento e a superioridade geral do regulador integrativo
universal em comparação com o controlador PID convencional. Isso foi evidenciado por
meio de comparações qualitativas e quantitativas de índices de desempenho. Especificamente,
o Regulador Integrativo Universal obteve uma redução de pelo menos 50% no erro
de rastreamento em relação ao controlador PID, destacando sua eficácia na melhoria da
precisão do controle
Configurações centrais, (n, 1)-empilhadas
No full textIn this work we present a study of (n, 1)-Stacked Planar, non-Collinear, Central Con-
gurations. We analyze the con gurations using both the Andoyer Equations and the
Potential and Moment of Inertia. We demonstrate that for n ≤ 7 the only (n, 1)-stacked
central con gurations are those formed by a regular polygon with equal masses at its
vertices and an arbitrary mass at the center.Neste trabalho apresentamos um estudo das configurações centrais (n, 1)-empilhadas Planares,
não-Colineares. Analisamos as configurações utilizando tanto as Equações de Andoyer
quanto o Potencial e o Momento de Inércia. Demonstramos que para n ≤ 7 as
únicas configurações centrais (n, 1)-empilhadas são as formadas por um polígono regular
com massas iguais em seus vértices e uma massa arbitrária no centro
Síntese de derivados N-aril-1-fenil-1H-pirazol-carboxamidas e híbridos 4-(metiltio)fenoxi-pirazol-imidazolina com potencial ação tripanocida
No full textPyrazole is a five-membered nitrogenous heterocycle present in compounds with a broad spectrum of biological activity, such as anti-inflammatory and antiparasitic. Many studies have been published involving pyrazole derivatives with action against Trypanosoma cruzi (T. cruzi), the causative agent of Chagas Disease (CD) that mainly affects underdeveloped countries in Latin America and it is one of the 20 neglected tropical diseases (NTDs), according to the World Health Organization (WHO). Chemotherapy consists of benznidazole (Bz) and nifurtimox (NF), drugs that are not capable of curing the disease in the chronic phase and have several side effects. In this context, our research group has synthesized several pyrazole derivatives and tested them against the infecting forms of T. cruzi. The aim of this work was to synthesize and evaluate the trypanocidal action of 20 N-aryl-1-phenyl-1H-pyrazole-4-carboxamide derivatives 1(a-t) and 11 hybrids 4-(1-(2-(4-(methylthio)phenoxy)ethyl)-4,5-dihydro-1H-imidazol-2-yl)-1-phenyl-1H-pyrazole 2(a-k). In this work, 20 final products 1(a-t) were synthesized in 27-98% yield in 4 steps passing through the synthesis of the following intermediates: ethyl 1-phenyl-1H-pyrazole-4-carboxylate 4 (60% yield), 1-phenyl-1H-pyrazole-4-carboxylic acid 3 (90% yield). In addition, the compounds required for the synthesis of 2(a-k) were obtained: 1-aryl-1H-pyrazole-4-carbonitriles 8(a,e,f,i) in 76-98% yield, 1-aryl-4-(4,5-dihydro-1H-imidazol-2-yl)-1H-pyrazoles 7(a,b,e-k) in 49-85% yield and 4-(methylsulfinyl)phenoxy-1-(2-bromoethane) in 38% yield. The latter replacing the initially planned analogous compound, 4-(methylthio)phenoxy-1-(2-dibromoethane) 6 . Several methodologies for obtaining product 2a were evaluated in order to optimize the synthesis to obtain the other products of series 2(b-k). However, after 13 attempts, the product was not obtained. Anti-T. cruzi activity and cytotoxicity tests involving 1(a-s) were performed. The best result was obtained for the N-(3,5-dichlorophenyl)-1-phenyl-1H-pyrazole-4-carboxamide derivative 1d, whose IC50 values against the trypomastigote and amastigote forms of the protozoan were 9.54 ± 0.25 and 7.74 ± 2.21 μM, respectively. The products showed no toxicity to Vero cells, since all CC50 values were greater than 500 μM.O pirazol é um heterociclo nitrogenado de cinco membros presente em compostos com amplo espectro de atividade biológica, como por exemplo anti-inflamatória e antiparasitária. Muitos trabalhos têm sido publicados envolvendo derivados pirazólicos com ação contra o Trypanosoma cruzi (T. cruzi), o agente causador da Doença de Chagas (DC) que afeta majoritariamente países subdesenvolvidos da América Latina, sendo uma das 20 doenças tropicais negligenciadas (DTNs), segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS). A quimioterapia emprega benznidazol (Bz) e nifurtimox (NF), fármacos que não são capazes de curar a doença na fase crônica, assim como possuem diversos efeitos colaterais. Nesse contexto, nosso grupo de pesquisa tem sintetizado diversos derivados pirazólicos e os testados contra as formas infectantes do T. cruzi. O objetivo deste trabalho foi sintetizar e avaliar a ação tripanocida de 20 derivados N-aril-1-fenil-1H-pirazol-4-carboxamidas 1(a-t) e 11 híbridos 4-(1-(2-(4-(metiltio)fenoxi)etil)-4,5-di-hidro-1H-imidazol-2-il)-1-fenil-1H-pirazóis 2(a-k). Os 20 produtos finais 1(a-t) foram sintetizados com 27-98% de rendimento, em 4 etapas passando pela síntese dos seguintes intermediários: 1-fenil-1H-pirazol-4-carboxilato de etila 4 (60% de rendimento), 1-fenil-1H-pirazol-4-ácido carboxílico 3 (90% de rendimento). Além disso, foram obtidos os compostos necessários para a síntese de 2(a-k): 1-aril-1H-pirazol-4-carbonitrilas 8(a,e,f,i) com 76-98% de rendimento, 1-aril-4-(4,5-di-hidro-1H-imidazol-2-il)-1H-pirazóis 7(a,b,e-k) com 49-85% de rendimento e 4-(metilsulfinil)fenoxi-1-(2-bromoetano) com 38% de rendimento. Este último substituindo o composto análogo planejado inicialmente, 4-(metiltio)fenoxi-1-(2-dibromoetano) 6. Diversas metodologias para a obtenção do produto 2a foram avaliadas, a fim de otimizar a síntese para obter os demais produtos da série 2(b-k). Todavia, após 13 tentativas, o produto não foi obtido. Os testes de atividade anti-T. cruzi e citotoxicidade envolvendo 1(a-s) foram realizados. O melhor resultado obtido foi para o derivado N-(3,5-diclorofenil)-1-fenil-1H-pirazol-4-carboxamida 1d, cujos valores de IC50 contra as formas tripomastigota e amastigota do protozoário foram 9,54 ± 0,25 e 7,74 ± 2,21 μM, respectivamente. Os produtos não mostraram toxicidade para células Vero, pois todos os valores de CC50 foram maiores do que 500 μM
Hydro-spatial analysis of the monitoring network of the Itabirito river basin: discussions and propositions on the influences of land use and occupation in water management
No full textThe das Velhas river basin is located in the central region of the State of Minas Gerais, encompasses, in whole or in part, 51 municipalities, and a total population of 4,403,860 inhabitants, which represents 24.7% of the state's population. The hydrographic region of Alto Rio das Velhas is considered highly complex, in terms of socio-environmental pressures and weaknesses, marked by conflicting interests in the territory management process, to the detriment of water resources policies. The concentration of economic activities, urban expansion, industrial and mining activities, converging with the contribution area of the source of the Velhas River, demonstrates the vulnerability of the system, as it is a run-of-river. The Itabirito river basin is the main contribution area for the Velhas river in terms of water quantity, however, considering the qualitative aspects, it has several interferences associated with the forms of land use and occupation, causing the quality to deteriorate considerably, directly affecting the public supply system of the RMBH. In this sense, the territory has great strategic relevance, both in the environmental scope, being a “water producer” territory, and of a social, economic and political nature for the Velhas river basin as a whole. In view of the above, this work aimed to identify the most critical points in the water quality of the Itabirito river basin, analyzing in an integrated way the land use and occupation data and the monitoring system carried out by IGAM, considering the water quality data in the period between 2005 and 2021. For this purpose, geospatial evaluations were carried out, correlating land use and occupation map with the multivariate statistical method, jointly applying Principal Component Analysis and Cluster Analysis, also verifying the violations that occurred within the scope of CONAMA Resolution No. 357/2005.The results showed that the most relevant variables in the variability were: Total Chloride, BOD, Total Phosphorus, Nitrite, Total Ammoniacal Nitrogen, Total Dissolved Solids and Turbidity, which have greater similarity with the BV 035 Station (Downstream of the City of Itabirito), being associated with the release of domestic and industrial sewage, as well as surface runoff from erosion and mining processes. Finally, an action plan was drawn up with structural and structuring measures to improve the basin's management system.Agência 1A bacia hidrográfica do rio das Velhas está localizada na região central do Estado de Minas Gerais, abrange total ou parcialmente 51 municípios, e uma população total de 4.403.860 de habitantes, que representa 24,7% da população do estado. A região hidrográfica do Alto Rio das Velhas é considerada de alta complexidade, no que tange às pressões e fragilidades socioambientais, marcada por interesses conflitantes no processo de gestão do território, em detrimento das políticas de recursos hídricos. A concentração de atividades econômicas, expansão urbana, industrial e atividades minerárias, convergente à área de contribuição do manancial de captação do rio das Velhas, demonstra a vulnerabilidade do sistema, por ser a fio d’água. A bacia do rio Itabirito é a principal área de contribuição para o Alto Rio das Velhas em termos de quantidade de água, contudo, considerando os aspectos qualitativos, possui diversas interferências associadas às formas de uso e ocupação do solo, fazendo com que a qualidade seja deteriorada consideravelmente, afetando diretamente o sistema de abastecimento público da RMBH. Neste sentido, o território possui grande relevância estratégica, tanto no âmbito ambiental, sendo um território “produtor de água”, como de cunho social, econômico e político para bacia do rio das Velhas como um todo. Diante do exposto, este trabalho teve por objetivo identificar os pontos de maior criticidade na qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Itabirito, analisando de forma integrada os dados de uso e ocupação do solo e do sistema de monitoramento realizado pela IGAM, considerando os dados de qualidade da água no período entre 2005 a 2021. Para tanto, foram realizadas avaliações geoespaciais, integrando o mapa de uso e ocupação do solo com o método da estatística multivariada, aplicando conjuntamente Análise dos Componentes Principais e Análise de Cluster, verificando também as violações ocorridas no âmbito da Resolução CONAMA n.º 357/2005. Os resultados apontaram que as variáveis de maior relevância na variabilidade foram: Cloreto Total, DBO, Fósforo Total, Ferro Dissolvido, Nitrito, Nitrogênio Amoniacal Total, Sólidos Dissolvidos Totais e Turbidez, que possuem maior similaridade com a Estação BV 035 (Jusante da Cidade de Itabirito), estando associadas à lançamentos de esgotos domésticos e industriais, bem como do escoamento superficial, proveniente dos processos erosivos e da mineração. Por fim, elaborou-se um plano de ação com medidas estruturais e estruturantes para o aprimoramento do sistema de gerenciamento da bacia
Assessment of compliance with the classification of surface water bodies in the Strategic Territorial Unit Ribeirão Jequitibá/MG
No full textWithin the river basin there is a diversity of interests in relation to the use of water and inappropriate use has generated conflicts and threatened the conservation of its quality. Due to its territorial delimitation, it is feasible to carry out quantitative and qualitative studies of water. Monitoring water quality is an essential tool in controlling pollution, since, without water quality data, it becomes difficult to plan and implement measures to control and combat water pollution. The study area is called Ribeirão Jequitibá Strategic Territorial Unit, and is part of the 23 Strategic Territorial Units (UTE’s) that make up the Rio das Velhas Hydrographic Basin. Located in the middle of Velhas, the UTE is made up of the municipalities of Sete Lagoas, Capim Branco, Prudente de Morais, Funilândia and Jequitibá. UTE Ribeirão Jequitibá has a very challenging context for the management of water resources, as the quality of its surface waters has been compromised by the discharge of effluents without adequate treatment. The sewage scenario in the municipalities that make up the Ribeirão Jequitibá UTE is challenging and endorses the statistics of municipalities that have a collection network, but are devoid of effluent treatment. The aim is to carry out an assessment of the framework of the bodies of water that make up the UTE Ribeirão Jequitibá, through the application of the Framework Compliance Index, in the historical series of monitoring carried out by the Instituto Mineiro de Gestão das Águas, for the period from 2011 to 2021, with the stations named SC24, SC25, SC26 and BV140. The results indicate a condition of departure from class 2 classification for stations SC24, SC25 and SC26, with a predominance of compliance with class 4 classification. The BV140 section located in the Jequitibá stream, located close to the confluence with the Velhas river, was the only one in that the values presented comply with the class 2 framework. It was found that the parameters that most demonstrated nonconformities are associated with the release of domestic effluents, such as phosphorus, ammonia nitrogen, BOD and dissolved oxygen. Data on the degradation of the water quality of the UTE reflect the low rate of effluent treatment in the municipalities, highlighting the need to improve and increase the treatment of collected sewage.Agência 1Dentro da bacia hidrográfica há uma diversidade de interesses em relação ao uso da água e o uso inadequado tem gerado conflitos e ameaçado a conservação da sua qualidade. Pela sua delimitação territorial, é factível a realização de estudos quantitativos e qualitativos da água. O monitoramento da qualidade das águas é uma ferramenta indispensável no controle da poluição, uma vez que, sem os dados de qualidade das águas, torna-se difícil o planejamento e implantações de medidas de controle e combate à poluição hídrica. A área de estudo é denominada Unidade Territorial Estratégica Ribeirão Jequitibá, e faz parte das 23 Unidades Territoriais Estratégicas (UTE’s) que compõem a Bacia Hidrográfica do Rio das Velhas. Localizada no médio Velhas, a UTE é composta pelos municípios de Sete Lagoas, Capim Branco, Prudente de Morais, Funilândia e Jequitibá. A UTE Ribeirão Jequitibá possui um contexto bastante desafiador para a gestão dos recursos hídricos, pois a qualidade das suas águas superficiais vem sendo comprometida pelo lançamento de efluentes sem adequado tratamento. O cenário de esgotamento sanitário nos municípios que compõem a UTE Ribeirão Jequitibá é desafiador e endossa as estatísticas dos municípios que possuem rede coletora, mas estão desprovidos de tratamento de efluentes. Pretende-se realizar uma avaliação do enquadramento corpos d’água que compõem a UTE Ribeirão Jequitibá, por meio da aplicação do Índice de Conformidade ao Enquadramento, na série histórica do monitoramento realizado pelo Instituto Mineiro de Gestão das Águas, para o período de 2011 a 2021, sendo as estações denominadas SC24, SC25, SC26 e BV140. Os resultados indicam uma condição de afastamento ao enquadramento classe 2 para as estações SC24, SC25 e SC26, com predominância de conformidade ao enquadramento classe 4. O trecho BV140 localizado no ribeirão Jequitibá localizado próximo a confluência com o rio das Velhas, foi o único em que os valores apresentados atendem a conformidade ao enquadramento classe 2. Constatou-se que os parâmetros que mais demonstraram desconformidades estão associados ao lançamento de efluentes domésticos, como o fósforo, nitrogênio amoniacal, DBO e oxigênio dissolvido. Os dados de degradação da qualidade das águas da UTE refletem o baixo índice de tratamento de efluentes dos municípios, evidenciando a necessidade de melhorar e aumentar o tratamento dos esgotos coletado