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Pesticides in drinking water: a systematic diagnosis of Minas Gerais portion of the São Francisco River Basin
No full textConsidering the impacts resulting from the development of agricultural activities, pesticides represent a group of contaminants that can negatively affect aquatic life, ecosystems, and soil, in addition to causing direct effects on human health. Regarding the alteration of water quality in water supply sources, drinking water is a potential source of exposure. This study aimed to build a systematic diagnosis of the pesticide presence in water sources in Minas Gerais, with emphasis on the Minas Gerais portion of the São Francisco River Basin. From the analysis of the water supply quality data present in SISAGUA from 2015 to 2020, it was possible to obtain an overview of the risks involved in the agricultural activities developed. The monitoring carried out by the control showed the violation of 19 of the 27 parameters established by Ordinance GM/MS No. 2914/2011 for the presence of pesticides in water for human consumption. Of the 19 parameters violated, 5 represented approximately 50% of the analyses above the VMP quantified in the state: aldrin+dieldrin (n=58), aldicarb+aldicarbesulfone+aldicarbesulfoxide (n=28), DDT+DDD+DDE (n=27) and lindane (n=25), all with prohibited use and commercialization in the country. In the surveillance analyses, compounds that were not included in the regulations in force during the period evaluated (Ordinance GM/MS No. 2914/011) were detected: epoxiconazole, thiamethoxam, clothianidin, and imidacloprid. Given the supply water monitoring data from the São Francisco River basin, ten pesticides were identified above the maximum level established by the GM/MS Ordinance No. 2914/2011, being 7 insecticides and 3 herbicides. A correlation was observed between the main uses of these substances identified above the MLP and the most significant crops in the Upper São Francisco (coffee, banana, corn, sugarcane, beans, and soybeans) area. Regarding the concentration of pesticide residues in water, the data suggest that despite the high values of Log Kow, precipitation can be a relevant factor in the transport of these substances to the springs supplying the basin. Considering the QR values referring to the risk assessment of this work for the ten pesticides identified above the MLP, the Brazilian legislation would not protect the aquatic ecosystem in the São Francisco River basin. It was also found that of the 10 compounds studied, 7 pose a potential risk of surface water contamination by runoff, associated with sediment or dissolved in water, according to the Goss criteria. According to the Gus criteria, only atrazine was classified as potentially contaminating groundwater. In this context, the study pointed out possible negative impacts of agricultural activities on water resources, aquatic biota, and humans. It highlights the need for the formulation and implementation of public policies to rationalize the use of pesticides in the basin and in the state as a whole. In addition, policies should be developed to promote good agricultural practices and encourage research on the effects of these compounds in different environmental compartments.Agência 1Considerando-se os impactos decorrentes do desenvolvimento de atividades agrícolas, os agrotóxicos representam um grupo de contaminantes que pode afetar negativamente a vida aquática, os ecossistemas e o solo, além de provocar efeitos diretos na saúde humana. No contexto da alteração da qualidade das águas dos mananciais de abastecimento, a água para consumo humano consiste em uma fonte potencial de exposição. O presente trabalho objetivou construir um diagnóstico sistematizado acerca da presença de agrotóxicos nos mananciais de abastecimento em Minas Gerais, com ênfase na porção mineira da Bacia do rio São Francisco. A partir da análise dos dados da qualidade da água de abastecimento presentes no SISAGUA no período de 2015 a 2020, foi possível obter um panorama dos riscos envolvidos nas atividades agrícolas desenvolvidas. O monitoramento realizado pelo controle demonstrou a violação de 19 dos 27 parâmetros estabelecidos pela Portaria GM/MS nº 2914/2011 para presença de agrotóxicos na água para consumo humano. Dos 19 parâmetros violados, 5 representaram aproximadamente 50% das análises acima do VMP quantificadas no estado: aldrin+dieldrin (n=58), aldicarbe+aldicarbesulfona+aldicarbesulfóxido (n =28), DDT+DDD+DDE (n=27) e lindano (n=25), todos com uso e comercialização proibidos no país. Nas análises da vigilância foram detectados compostos que não constavam na normativa vigente no período avaliado (Portaria GM/MS nº 2914/011): epoxiconazol, tiametoxam, clotianidina e imidacloprido. Tendo em vista os dados de monitoramento das águas de abastecimento da bacia do rio São Francisco, foram identificados dez agrotóxicos acima do valor máximo estabelecido pela Portaria GM/MS nº 2914/2011, sendo 7 inseticidas e 3 herbicidas. Observou-se uma correlação entre os principais usos dessas substâncias identificadas acima do VMP e as lavouras mais expressivas no Alto São Francisco (café, banana, milho, cana-de-açúcar, feijão e soja). Em relação à concentração de resíduos de agrotóxicos na água, os dados sugerem que apesar dos altos valores de Log Kow, a precipitação pode ser um fator relevante no transporte dessas substâncias para os mananciais de abastecimento da bacia. Considerando os valores de QR referentes à avaliação de risco deste trabalho para os dez agrotóxicos identificados acima do VMP, a legislação brasileira não protegeria o ecossistema aquático na bacia do rio São Francisco. Constatou-se também que dos 10 compostos estudados, 7 representam risco potencial de contaminação das águas superficiais por escoamento, associado a sedimento ou dissolvido em água, segundo os critérios Goss. Segundo o critério de Gus, apenas a atrazina foi classificada como potencialmente contaminante das águas subterrâneas. Nesse contexto, o estudo apontou eventuais impactos negativos das atividades agrícolas sobre os recursos hídricos, biota aquática e seres humanos. Destaca-se a necessidade de formulação e implementação de políticas públicas para racionalização do uso de agrotóxicos na bacia e no estado como um todo. Além disso, devem ser desenvolvidas políticas direcionadas à promoção de boas práticas agrícolas e fomento a pesquisas sobre os efeitos desses compostos em diferentes compartimentos ambientais
Estudo das propriedades de transporte elétrico em nanoestruturas compostas de Bi2Te3 e de PbTe
Get PDFThis work presents a study on the magneto-transport properties of nanostructures based on Bi2Te3 and PbTe, both narrow gap semiconductors. Electrical transport in a n-type PbTe quantum well was investigated using light excitation in different temperatures and applied magnetic fields. Under illumination, the sample exhibited metal-insulating transition around 100 K and Shubnikov-de Haas oscillations were observed in the magnetoresistance curves. Through the fast Fourier transform (FFT) analysis, four frequencies were obtained that compose the oscillations observed and one of which corresponds to a second harmonic. The cyclotronic masses of the other three frequencies were calculated using the reduced Lifshitz-Kosevich (LK) equation, which together with the ratio between these frequencies allowed us to assign one to the longitudinal valley and another to the oblique valley. Finally, using the full expression of LK the last frequency was assigned to a non-trivial Berry phase. Bi2Te3 samples with thickness varying between 15 and 150 nm with a protective BaF2 caplayer and a Bi2Te3 film without a layer with a thickness of approximately 156 nm were investigated. The sample without cap layer exhibited linear magnetoresistance followed by Shubnikov-de Haas oscillations at low temperatures. Using the FFT, it was found that the observed oscillations are composed of two close frequencies. With the LK equation it was possible to extract the cyclotronic masses of these frequencies through the thermal damping of the FFT amplitude and also to calculate the Berry phases of the carriers. Through the variation of the angle of incidence of the field it was verified that the oscillations have their origin from the bulk rather than the surface states and the appearance of the two close frequencies in the FFT and the non-zero Berry phase found were attributed to the Rashba effect caused by surface degradation. Analyzing the influence of the film thickness of the Bi2Te3 samples with BaF2 protective layer (CP) it was found that the mobility of the carriers decreased with the reduction of the film thickness and that the magnetoresistance curves exhibited a weak localization effect and only the thinnest sample exhibited the weak antilocalization (WAL). The WAL effect observed in regions of low magnetic field in the sample with CP and thickness of 15 nm was analyzed using the Hikami Larkin Nagaoka model, which allowed us to verify that the transport occurs in a two-dimensional regime and what electron-electron scattering is the dominant transport mechanism. None of the samples with CP showed quantum oscillations up to 9 T.Neste trabalho é apresentado um estudo sobre as propriedades de magnetotransporte em nanoestruturas baseadas em Bi2Te3 e PbTe, ambos semicondutores de gap estreito. O transporte elétrico num poço quântico de PbTe do tipo n foi investigado para analisar a influência da luz azul em diferentes temperaturas e para campo magnético aplicado. Somente sob iluminação, a amostra exibiu transição metal-isolante na temperatura de aproximadamente 100 K e nas curvas de magnetorresistência foram observadas oscilações Shubnikov-de Haas. Através da transformada rápida de Fourier (FFT), obteve-se quatro frequências que compõem as oscilações encontradas sendo que uma delas corresponde a um segundo harmônico. As massas ciclotrônicas das outras três frequências foram calculadas usando a equação reduzida de Lifshitz-Kosevich (LK) que juntamente com a razão entre estas frequências permitiu atribuir uma ao vale longitudinal e outra ao vale oblíquo. Por fim, usando a expressão completa de LK a última frequência foi atribuída a uma fase de Berry não trivial. Quanto ao Bi2Te3, foram estudadas amostras de espessuras variadas entre 15 e 150 nm, com capa protetora de BaF2 e um filme de Bi2Te3 sem capa com espessura aproximada de 156 nm. A amostra sem capa exibiu magnetorresistência linear seguida por oscilações quânticas de Shubnikov-de Haas em baixas temperaturas. Utilizando a FFT, foi verificado que as oscilações observadas são compostas por duas frequências próximas. Com a equação de LK foi possível extrair as massas ciclotrônicas dessas frequências através do amortecimento térmico da amplitude da FFT e também calcular as fases de Berry dos portadores. Através da variação do ângulo de incidência do campo verificou-se que as oscilações têm sua origem mais no bulk do que na superfície e o surgimento das duas frequências próximas na FFT e a fase de Berry não-nula encontrada foram atribuídas ao efeito Rashba causado pela degradação da superfície. Analisando a influência da espessura do filme das amostras de Bi2Te3 com capa de proteção (CP) de BaF2, verificou-se que a mobilidade elétrica dos portadores de carga diminuiu com a redução da espessura do filme e que as curvas de magnetorresistência exibiram o efeito de localização fraca e somente a amostra com menor espessura exibiu o efeito de antilocalização fraca (WAL). O efeito de WAL observado em regiões de baixo campo magnético na amostra com CP e espessura de 15 nm foi analisado utilizando o modelo de Hikami Larkin Nagaoka o que nos permitiu verificar que o transporte ocorre num regime bidimensional e o que o espalhamento elétron-elétron é o mecanismo dominante de transporte. Nenhuma das amostras com CP apresentou oscilações quânticas até 9 T
Acoplamento para o campo escalar do tipo corrente ao longo de uma fronteira
Get PDFNessa Dissertação fazemos inicialmente um breve estudo sobre o campo escalar
complexo sob ação de um potencial externo do tipo delta de Dirac concentrado
ao longo de um plano. Consideramos o campo complexo com massa e fazemos
uma abordagem com o campo estruturado em sua forma matricial. Para esse caso,
obtemos a fun¸c˜ao de Green e a interação entre o potencial e uma fonte para o
campo, que faz o papel do que viria a ser uma carga no eletromagnetismo. Os
resultados obtidos não são originais, mas servem para introduzir o leitor ao estudo
de campos sob a ação de potenciais externos do tipo delta de Dirac (assunto principal
da Dissertação) e a abordagem do campo escalar complexo na sua forma matricial.
Tal abordagem é utilizada no restante do trabalho.
Posteriormente apresentamos um estudo sobre o campo escalar complexo interagindo
com um potencial externo, em um acoplamento do tipo corrente. Estudamos a
interação que surge entre o potencial e fontes estacionárias pontuais para o campo escalar.
Esses são resultados originais, até onde sabemos, e apresentam características
bem interessantes, ainda não observadas em nenhum outro modelo do tipo na literatura.
Um dos motivos para isso decorre do fato de que o acoplamento considerado
não é isotrópico, havendo distinção entre os dois lados do plano onde o potencial se
concentra.
Além da descrição de sistemas de matéria condensada, onde modelos de campos
escalares s˜ao frequentemente utilizados, acreditamos que os resultados obtidos
também possam ser úteis no estudo de modelos tipo MIT para campos bosônicos,
onde não o campo, mas sua corrente associada é confinada.
Alguns aspectos do modelo ainda devem ser explorados. Esperamos em breve
obter resultados adicionais aqueles apresentados nesse texto e apresentar todos em
forma de artigo científico a ser submetido para publicação
Utilização de algoritmo de consenso para comunicação segura entre drones em FANETS com baixo custo computacional
Get PDFThe development of vehicular networks has found a more fertile scenario with the advancement
of ultra-reliable low latency communications (URLLC), deployment of fifth
generation (5G) networks worldwide, empowerment of edge computing and adopting “Internet
of Things” solutions in smart cities. To guarantee the success of these networks,
it is essential to ensure that the communication process is reliable, safe from malicious
actions, and that the solution has low computational complexity and energy consumption.
Among vehicular networks that can take advantage of these new technologies are FANETs
(Flying Ad-Hoc Networks), which can play a critical role in rescue missions and reconnaissance
of risk areas. These networks need a solution that guarantees transparency, security
and fault tolerance in a decentralised way to function correctly.
Therefore, the present work proposes a proof-of-concept solution to ensure crash-fault
tolerant communication in emulated heterogeneous Flying Ad-Hoc Networks (FANETs)
using the Proof of Elapsed Time (PoET) consensus algorithm.O desenvolvimento de redes veiculares encontrou um cenário mais fértil com o avanço
das comunicações ultra-confiáveis de baixa latência (URLLC), implantação de redes de
quinta geração (5G) em todo o mundo, capacitação da computação de borda e a adoção
da “Internet das Coisas” nas soluções em cidades inteligentes. Para garantir o sucesso
dessas redes, é fundamental que o processo de comunicação seja confiável e seguro contra
ações maliciosas e que a solução tenha baixa complexidade computacional e consumo de
energia.
Entre redes veiculares que podem obter proveito dessas novas tecnologias, estão as FANETs
(Flying Ad-Hoc Networks), que podem desempenhar papel crítico em missões de
salvamento e reconhecimento de áreas de risco. Esta redes necessitam de uma solução
que garanta transparência, segurança e tolerância à falhas de forma descentralizada para
funcionarem corretamente.
Portanto, o presente trabalho propõe uma solução de prova de conceito para garantir
comunicação tolerante a falhas em Redes Aéreas Ad-Hoc (FANETs) heterogêneas com
baixo custo computacional emuladas, usando o algoritmo de consenso Proof of Elapsed
Time (PoET)
Ambiente de desenvolvimento de manufatura virtual
Get PDFThe demand for foreign equipments in teaching institutions is well-know. To properly
train an engineer, a lot of hours in several equipments are required. This is a problem if the
equipments are expensive. The problem increases if manufacturing automation and control
are focus. The number of equipments needed to simulate real industrial problems is
enormous and even if considering the unlikable possibility that founds are not the problem,
the physical space would be. To overcome this problem, the present work introduces a
robotic and manufacturing framework. Based on the virtual reality present on games this
framewo
rk enables one to generate any desirable rigid-body scenario raging from
manufacturing process to robot, manipulators, pneumatic engines and others. The graphics
quality as well its physical behaviors enables an operator to live a realistic immersion in
the virtual environment.A demanda por equipamentos importados em instituições de ensino é um fato
conhecido. Este problema se agrava quando a área envolvida é o controle e automação da
manufatura, onde os equipamentos utilizados possuem um alto custo. Para que um
treinamento de controle destes equipamentos seja tido como satisfatório é necessário que
um aluno, além do estudo teórico, faça diversas simulações e observe as respostas dos
diversos equipamentos e das formas de programação e ajuste. Para contornar esta situação
este projeto propõe a montagem de um ambiente virtual para treinamento em robótica e
manufatura integrada. Utilizando técnicas semelhantes às dos tão conhecidos jogos em
realidade virtual será construído um ambiente onde será possível a visualização, montagem
e programação de quaisquer processos de manufatura, como robôs, mesas pneumáticas,
esteiras, etc. A qualidade gráfica da simulação, bem como seu comportamento físico
coerente e sua flexibilidade permitem uma imersão realística no ambiente virtual
Cálculo de escoamento em perfis aerodinâmicos isolados e em grades de turbomáquinas
Get PDFConsta no arquivo em PDFConsta no arquivo em PD
Influência do tipo de operação na especificação de motores de indução trifásico
Get PDFNão constaNão const
Implementação de um modelo para o elo de transmissão em corrente contínua em um programa de estabilidade transitória
Get PDFUm modelo de promoção da eficiência energética no segmento residencial pela substituição de lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes compactas: um estudo de caso em Rondônia
Get PDFGiven the need of the efficient use of energy in the modern society, face the restrictions of use
of the fossil and renewable energy resources, being the residential segment highly relevant in
the consumption structure and, still, the universalization of the illumination as item of
residential consumption, this work shows technical, normative, behavior and business aspects
in the search of the evaluation of an energy efficiency promotion model in that segment.
And in this aspect, this work has like purpose evaluate a model of promotion of energy
efficiency in the residential segment for the substitution of incandescent lamps for compact
fluorescent lamps, by case study in Rondônia.
The model idealized was defined by the combination of the emanated general rules from the
regulator agency of the electricity sector with the local professional experience. The idealized
model was applied, with their necessary adaptations, concomitant to the studies of literature
revision and theoretical references. That whole process was inserted in the peculiar
atmosphere of the company, where the work was developed, in an after federalization process
with the intent of privatization and in a faraway State from the academic centers of the
country.
From the application of the model, it was noticed that the numeric goals of energy economy
wasn’t realized and that the retreat of tip load demand wasn’t measured, as well as the control
instruments was so weak in evaluation of subsequent behavior of the units consuming`s
groups involved.
It is concluded that is necessary to take better advantage of the sector efforts by the regulator
agency, linking them to the strategic subjects of conservation and rational use, optimizing
mass communications resources and including control instruments, among others, as well as
similar adjustments to the studied model.Dada a necessidade do uso eficiente de energia na sociedade moderna, pelos estrangulamentos
de utilização dos recursos energéticos fósseis e renováveis, sendo o segmento residencial
altamente relevante na estrutura de consumo e, ainda, a universalização da iluminação como
item de consumo residencial, este trabalho levanta aspectos técnicos, regulatórios,
comportamentais e empresariais na busca da avaliação de um modelo de promoção da
eficiência energética nesse segmento.
E, nesse viés, o presente trabalho objetiva avaliar um modelo de promoção da eficiência
energética no segmento residencial pela substituição de lâmpadas incandescentes por
lâmpadas fluorescentes compactas, mediante estudo de caso em Rondônia.
O modelo idealizado foi definido pela conjuminância das regras gerais emanadas do agente
regulador do setor e a experiência profissional localizada. A aplicação do modelo idealizado,
com necessárias adequações, ocorreu concomitante aos estudos de revisão de literatura e
referencial teórico. Todo esse processo inserido no peculiar ambiente da empresa, onde se
desenvolveu, em processo de pós-federalização com vistas à privatização e num Estado
afastado dos centros acadêmicos do país.
Da aplicação do modelo, constatou-se a não-realização das metas numéricas de economia de
energia e a não-mensuração da retirada de demanda da ponta de carga, bem como
instrumentos de controle de frágil avaliação de comportamento posterior do agrupamento de
unidades consumidoras envolvidas.
Conclui-se pela necessidade do agente regulador otimizar o aproveitamento dos esforços do
setor, vinculando-os às questões estratégicas de conservação e uso racional, bem como
otimizando recursos de divulgação e incluindo instrumentos de controle, dentre outros, assim
como ajustes similares no modelo estudado