As pastagens naturais são consideradas um importante bioma devido a sua grande biodiversidade, importante função no ciclo do carbono, produção de gado e outros serviços ambientais. Devido à importância ecológica e econômica das pastagens naturais, é necessário estudar como a variabilidade climática e as práticas de manejo influenciam os fluxos de carbono e energia. O estudo da interação entre os fluxos de carbono e energia é necessário para compreender a interação pastagem natural-atmosfera. A associação entre os fluxos de CO 2 e H 2 O pode ser feita estudando a eficiência do uso da água (WUE). Os objetivos desta tese são suscitar as peculiaridades das estimativas de WUE em nível de folha, planta e ecossistema; analisar a origem dos fluxos de massa e energia em uma pastagem natural por meio de um modelo de footprint e quantificar a WUE de uma pastagem natural. A meta- análise indicou que as estimativas de WUE em diferentes escalas demandam instrumentos precisos e muitas vezes caros, por exemplo, o método eddy covariance (EC). A estimativa da WUE com os isótopos estáveis representa o único método que pode ser utilizado para estimar a WUE da folha à escala de ecossistema. Fluxos de CO 2 e energia foram obtidos pelo método EC em um local pertencente à Rede Nacional de Observação Ecológica (NEON) na Estação Biológica da Konza Prairie (KPBS) em 2017, 2018 e 2019. Uma parametrização de um modelo de footprint (FFP) foi utilizada para determinar a área de influência dos fluxos turbulentos. Foi observado que em 2018 a área agregada de contribuição para os fluxos no sítio foi igual a 146,1 hectares e em 2017 e 2019 esse valor foi 29% e 25% menor, respectivamente. Em todos os anos, o footprint apresentou uma área maior em condições estáveis de estabilidade atmosférica e menores valores de comprimento de rugosidade. Os resultados indicam que as bacias hidrográficas K2A, C3SA, K20A, C3SB e K1B contribuíram com 83%, 12,4%, 2,7%, 1% e 0,5%, para os fluxos medidos, respectivamente. A eficiência do uso da água pelo ecossistema (WUE e ) foi calculada para os anos de 2017, 2018 e 2019 utilizando a relação entre a produtividade primária bruta e a evapotranspiração real. A WUE e média foi igual a 2,02; 2,86 e 2,28 g C kg -1 H 2 O, nos anos de 2017, 2018 e 2019, respectivamente. A pastagem natural se comportou como sumidouro de carbono no triênio avaliado, sendo o maior GPP igual a 1007,20 gC m -2 e observado em 2019, ano com maior disponibilidade hídrica no solo na KPBS. Em 2017 e 2018, a WUE e foi dependente da disponibilidade de água no sítio (razão de Bowen (β) > 0). Já em 2019, a WUE e foi dependente da disponibilidade de energia (β < 0). A WUE e representou uma resposta biofísica da pastagem natural aos anos secos (2017 e 2018) e ao ano úmido (2019) na KPBS. Medições de fluxos adicionais são necessárias para estudar outras bacias hidrográficas da KPBS sob diferentes condições de manejo. Palavras-chave: Condições Aerodinâmicas. Carbono. Evapotranspiração. | Grasslands are an important biome due to their large biodiversity, important role in the carbon cycle, livestock production and othe ecosystem services. Due to the ecological and economic importance of grassland’s ecosystems, it is necessary to study how the climate variability and management practices affect carbon and energy fluxes. Studying the interaction between carbon and energy fluxes is necessary to understand the grassland-atmosphere interaction. The association between CO 2 and H 2 O fluxes can be made by studying the water use efficiency (WUE). The objectives of this thesis are to analyze the peculiarities of WUE estimatives at the leaf, plant and ecosystem level; analyze the origin of mass and energy fluxes in a grassland ecossystem using a parameterization of a footprint model and calc the WUE of a grassland ecossystem. The meta-analsys indicate that WUE estimates at different scales demand precise and often costly instruments, for example, the eddy covariance (EC) method. The estimate of the WUE with the stable isotopes represents the only method that can be used to estimate WUE from leaf to ecosystem scale. Fluxes of CO 2 and energy were obtained by the EC method at a site belonging to the National Ecological Observation Network (NEON) at Konza Prairie Biological Station (KPBS) in 2017, 2018 and 2019. A parameterization of a footprint model (FFP) was used to determine the area of influence of turbulent fluxes. It was observed that in 2018 the aggregate area of contribution to the fluxes at the site was equal to 146.1 hectares and in 2017 and 2019 this value was 29% and 25% smaller, respectively. In all years, the footprint presented a larger area under stable conditions of atmospheric stability and shorter roughness length values. The results indicate that the watersheds K2A, C3SA, K20A, C3SB and K1B contributed 83%, 12.4%, 2.7%, 1% and 0.5%, to the measured fluxes respectively. The ecosystem water use efficiency (WUE e ) was calculated for the years of 2017, 2018 and 2019 using the ratio of gross primary productivity to actual evapotranspiration. The mean WUE e was equal to 2.02; 2.86 and 2.28 g C kg -1 H 2 O, in the years 2017, 2018 and 2019, respectively. The grassland behaved as a carbon sink in the three-year period evaluated, with the highest GPP equal to 1007.20 gC m -2 observed in 2019, the year with the greatest soil water availability at KPBS. In 2017 and 2018 WUE e was dependent on water availability (Bowen Ratio (β) > 0), in 2019 WUE e was dependent on energy availability (β<0). The WUE e represented a biophysical response from grassland to dry years (2017 and 2018) and wet year (2019) at KPBS. Additional flux measurements are needed to study other watersheds at KPBS under different management conditions. Keywords: Aerodynamic conditions. Carbon. Evapotranspiration. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Este documento expone el planteamiento, diseño y desarrollo para un prototipo de una planta automatizada para el tratamiento de agua potable. En el municipio de Fosca (Cundinamarca) se encuentra una vereda cuyo nombre es El Herrero donde es inexistente el servicio de acueducto por lo tanto no hay agua potable. Para darle una solución a este problema mediante la ingeniería se propone lograr automatizar correctamente un proceso del tratamiento del agua cruda y poder obtener a la salida agua limpia y potable apta para consumo humano. Se presenta a continuación una propuesta de solución por parte de la ingeniería electrónica, para lograrlo se tiene en cuenta el cambio de las diferentes variables fisicoquímicas obtenidas por los sensores que componen el sistema las cuales son Caudal, Turbidez y pH, donde previamente son analizadas por el sistema de medición y procesamiento, donde por medio de un algoritmo de programación se realiza el proceso de medición, control y ejecución de la diferentes tareas que debe realizar el sistema para poder lograr hacer el tratamiento del agua cruda que ingresa y a la salida poder obtener agua limpia y esterilizada apta para el consumo humano. La planta cuenta con su propio sistema de visualización. En este sistema se encuentra a disposición un panel de control donde puede se pueden ejecutar 3 configuraciones preestablecidas las cuales son el encendido del sistema, el mantenimiento y la inhabilitación del mismo, en esta interfaz también es posible visualizar en tiempo real la medición de cada variable física en sus diferentes etapas y de esta manera poder garantizar al usuario que las condiciones en las cuales la planta está operando son las correctas y por lo tanto la calidad del producto entregado esta entre los rangos establecidos. Para poder hacer el tratamiento del agua y poder realizar la respectiva limpieza, desinfección y purificación fue necesario el uso de dosificadores electrónicos para el dispensado de los elementos químicos para tratamiento de agua como lo son el poli cloruro de aluminio, cloro y neutralizadores de pH. El resultado obtenido del sistema implementado y puesto en operación es el esperado, debido a que se puede evidenciar en las pruebas realizadas al sistema que es capaz medir, procesar y visualizar de realizar la limpieza y desinfección del agua cumpliendo los objetivos en cada una de las etapas del proceso y obteniendo a la salida agua debidamente tratada apta para consumo humano. | Ingeniero Electrónico | Pregrado | This document exposes the approach, design and development for a prototype of an automated plant for the treatment of drinking water. In the municipality of Fosca (Cundinamarca) there is a path whose name is El Herrero where the aqueduct service is nonexistent therefore there is no drinking water. To give a solution to this problem through engineering, it is proposed to successfully automate a process of the treatment of raw water and to obtain the exit of clean and potable water suitable for human consumption. A solution proposal by electronic engineering is presented below, to achieve this, the change of the different physicochemical variables obtained by the sensors that make up the system, which are Flow, Turbidity and pH, where they are previously analyzed by the measurement and processing system, where through a programming algorithm the process of measurement, control and execution of the different tasks that the system must perform is carried out to be able to make the treatment of the raw water that enters and at the exit to be able to obtain clean and sterilized water suitable for human consumption. The plant has its own display system. In this system there is an arrangement of a control panel where you can configure 3 preset configurations which are the power on, maintenance and disabling of the system, in this interface it is also possible to visualize in real time the measurement of each variable physical in its different stages and in this way to be able to control the user that the conditions in which the plant is operating are the corrections and therefore the quality of the delivered product is between the established ranges. To be able to do the water treatment and to be able to perform the respective cleaning, disinfection and purification it was necessary to use electronic dispensers for the dispensing of chemical elements for water treatment such as poly aluminum chloride, chlorine and pH neutralizers. The result obtained from the system implemented and put into operation is as expected, because it can be evidenced in the tests carried out on the system that it is able to measure, process and visualize the cleaning and disinfection of water, fulfilling the objectives in each of the stages of the process and obtaining at the exit necessary water treated suitable for human consumption .

Os sistemas lóticos do bioma cerrado estão sujeitos a impactos antrópicos de diferentes origens e intensidades, como urbanização, agropecuária e mineração, que causam poluição, barramentos, assoreamentos e perda da mata ripária. O objetivo deste trabalho foi avaliar qualidade de água e condições ecológicas de cursos d’água do Cerrado. Como método, utilizamos uma abordagem integrada entre avaliação das condições ambientais através do estudo da comunidade de macroinvertebrados bentônicos, protocolos visuais de avaliação das condições físicas dos riachos e mata ripária e análises físico-químicas da água. Na bacia do Alto Rio Paranaíba, avaliamos quatro pontos perturbados e quatro pontos de referência para desenvolvimento de um índice multimétrico, baseado na comunidade de macroinvertebrados bentônicos. Cinco métricas integram o índice final (abundância relativa de Odonata, abundância relativa de EPT, riqueza de organismos temporariamente aderidos ao substrato, abundância relativa de raspadores e índice BMWP-Monteiro), que foi aplicado com sucesso em outros seis pontos amostrais intermediariamente perturbados. Com robustez suficiente para distinguir diferentes graus de perturbação dos riachos, aliado a sua facilidade de aplicação, este índice multimétrico poderá facilitar futuros diagnósticos e monitoramentos. Na bacia do Rio Paranaíba, realizamos um diagnóstico da bacia do Rio São Marcos, com o objetivo de avaliar se o uso de solo predominantemente agrícola têm indicadores inferiores da qualidade de água e da mata ripária em comparação com ambiente natural. Apesar de todos os indicadores apontarem impactos em áreas com uso de solo para agropecuária, essa diferença pouco acentuada. Na bacia do Rio Paracatu, mineração e irrigação para agricultura são grandes ameaças. Em quatro pontos amostrais foram encontrados diferentes contaminantes: quatro metais pesados com concentração acima do permitido pela legislação vigente: Cu, Fe, Al e As, porém apenas este último dá indícios de impacto negativo na diversidade de macroinvertebrados bentônicos. Biomonitoramento é recomendado para as áreas críticas afetadas pela mineração. | The lotic systems of the Cerrado biome are subject to anthropogenic impacts from different origins and intensities, such as urbanization, agriculture and mining, which cause pollution, dams, siltation and loss of riparian forest. The objective of this work was to evaluate water quality and ecological conditions of Cerrado water streams. As a method, we use an integrated approach between environmental conditions assessment through the study of the community of benthic macroinvertebrates, visual protocols of physical condition assessment of streams and riparian forest and physicochemical analysis of water. In the Upper Rio Paranaíba basin, we evaluated four disturbed points and four reference points for the development of a multimetric index based on the benthic macroinvertebrate community. Five metrics integrate the final index (relative abundance of Odonata, relative abundance of EPT, richness of organisms temporarily attached to the substrate, relative abundance of scrapers and BMWP-Monteiro index), which was successfully applied to six other intermediate disturbed sampling points. With sufficient robustness to distinguish different degrees of stream disturbance, coupled with its ease of application, this multimetric index may facilitate future diagnostics and monitoring. In the Paranaíba River basin, we performed a diagnosis of the São Marcos River basin, with the aim of assess whether predominantly agricultural land use has lower indicators of water quality and riparian forest compared to the natural environment. Although all indicators point to impacts on areas with land use for agriculture, this difference is not very pronounced. In the Paracatu River basin, mining and irrigation for agriculture are major threats. In four sampling points different contaminants were found: four heavy metals with concentration above the allowed by the current legislation: Cu, Fe, Al and As, but only the latter gives evidence of negative impact on the diversity of benthic macroinvertebrates. Biomonitoring is recommended for critical areas affected by mining. | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Irrigation using produced water, which is generated during crude oil and gas recovery and treated by the exploration industry, could be an option for irrigated agriculture in semiarid regions. To determine the viability of this option, the effects of this treated water on the nutritional status of plants should be assessed. For this purpose, we examined the nutritional changes in sunflowers after they were irrigated with oil-produced water and the effects of this water on plant biomass and seed production. The sunflower cultivar BRS 321 was grown for three crop cycles in areas irrigated with filtered produced water (FPW), reverse osmosis-treated produced water (OPW), or ground water (GW). At the end of each cycle, roots, shoots, and seeds were collected to examine their nutrient concentrations. Produced water irrigation affected nutrient accumulation in the sunflower plants. OPW irrigation promoted the accumulation of Ca, Na, N, P, and Mg. FPW irrigation favored the accumulation of Na in both roots and shoots, and biomass and seed production were negatively affected. The Na in the shoots of plants irrigated with FPW increased throughout the three crop cycles. Under controlled conditions, it is possible to reuse reverse osmosis-treated produced water in agriculture. However, more long-term research is needed to understand its cumulative effects on the chemical and biological properties of the soil and crop production. | Irrigação com água produzida, que é gerada durante a extração de petróleo bruto e gás pode ser uma opção para agricultura irrigada em regiões semi-áridas mas o efeito desta água tratada no estado nutricional das plantas e no crescimento e desenvolvimento das culturas deve ser avaliado. Com esse propósito, determinamos alterações nos aspectos nutricionais da cultura de girassol irrigado com água produzida e os efeitos na produção de biomassa e de grãos de girassol. O girassol cv. BRS 321 foi cultivado durante três ciclos em áreas irrigadas com água produzida filtrada (FPW) e tratada por osmose (OPW) e água subterrânea (GW). Ao final de cada ciclo, raízes, parte aérea e grãos foram coletados para determinar as concentrações de nutrientes. Irrigação com água produzida afetou o acúmulo de nutrientes em plantas de girassol. Irrigação com OPW promoveu acúmulo de Ca, Na, N, P e Mg. Plantas irrigadas com FPW acumularam maiores teores de Na em raízes e parte aérea, e afetou negativamente a produção de biomassa e de grãos de girassol. Os níveis de Na na parte aérea de plantas irrigadas com FPW aumentaram ao longo dos três ciclos de cultivo. Sob condições controladas, é possível reutilizar a água produzida tratada por osmose inversa na agricultura, mas necessita de mais estudos a longo prazo para compreender o efeito cumulativo, nas propriedades químicas e biológicas do solo e na produção das culturas. Estes resultados sugerem que a irrigação com água produzida tratada adequadamente, é uma boa estratégia para a sustentabilidade dos recursos hídricos.

En el presente artículo se expone un método para evaluar y cuantificar la contaminación presente en un cuerpo de agua determinado basándose en una serie de formulas que permiten relacionar parámetros físico químicos y bilógicos; para presentar el método y facilitar su interpretación se utilizaran datos suministrados por la corporación autónoma regional de Cundinamarca a través de su sistema de puntos de monitoreo a lo largo de la cuenca del rio Bogotá puntualmente en el rio Teusacá después del humedal aposentos, durante el estudio de los parámetros se emplearon la dureza, conductividad y alcalinidad para determinar el índice de contaminación por mineralización, en segundo lugar se determino el índice de contaminación por materia orgánica se empleó la demanda biológica de oxigeno, coliformes totales y porcentaje de saturación de oxigeno, a continuación se determinó el índice de contaminación por sólidos suspendidos para seguir con el índice de contaminación por trofía en el que se utiliza la cantidad de fosforo total finalizando con el índice de contaminación por pH. | This paper presents a method to evaluate and quantify the contamination in a sample of water applying some equations using physicochemical and biological parameters, in order to show the method and make easier the interpretation process a group of data supplied by the regional autonomous corporation of Cundinamarca will be used, the required parameters to apply the method are: hardness, conductivity and alkalinity determine the mineralization pollution index, in second place using the biological oxygen demand, total coliforms and percentage of oxygen saturation the index of organic matter pollution was determined, subsequently the pollution index by suspended solids and pollution index for hypertrophy using the total phosphorus parameter and finally the pollution index by pH.

The functional properties of corn starch based films were improved by incorporating nanoclay (Montmorillonite). Nanoclay was incorporated in the polymer matrix using two different methodologies and the films were formed by casting. The effect of film preparation methodology and of the nanoclay concentration on the physicochemical properties of the films was studied. Depending on film preparation method used, intercalated or exfoliated nanocomposite films were obtained. The FTIR spectra showed a strong interaction between the montmorillonite and the starch molecules. Opacity was dependent on the nanoclay dispersion method used. Water vapor solubility and permeability decreased with increasing montmorillonite content and were affected by the dispersion method. Water diffusion was only dependent on the nanoclay content due to the increase in tortuosity of the diffusion path, caused by the nanoparticles. The results showed that the incorporation of 5% of montmorillonite using an adequate dispersion method, improved the water resistance and barrier properties of corn starch based films. Nanoparticles reduced the damage caused to the properties of these hydrophilic films by the increase in moisture content.<br>As propriedades funcionais de filmes à base de amido de milho foram melhoradas pela incorporação de nanoargila (montmorilonita). Nanoargila foi incorporada na matriz polimérica por meio de duas metodologias diferentes e os filmes foram produzidos por casting. Os efeitos da metodologia de preparação e da concentração de nanoargila nas propriedades físico-químicas dos filmes foram estudados. Conforme os métodos de elaboração, filmes intercalados e esfoliados de nanocompósitos foram obtidos. Os espectros FTIR mostraram uma forte interação entre a argila montmorilonita e as moléculas de amido. A opacidade foi dependente do método utilizado para a dispersão da nanoargila. A solubilidade e a permeabilidade ao vapor de água diminuíram com o aumento do teor de montmorilonita e ambas as propriedades foram afetadas pelo método de dispersão. A difusão de água foi dependente do conteúdo de nanoargila, em razão do aumento na tortuosidade do caminho de difusão causado pelas nanopartículas. Os resultados mostraram que a incorporação de 5% de montmorilonita pelo método de dispersão adequado melhorou a resistência à água e as propriedades de barreira dos filmes de amido de milho. As nanopartículas reduziram os danos causados nas propriedades desses filmes hidrofílicos pelo aumento do teor de umidade.

O vigor de sementes de amendoim (Arachis hypogaea L.) avaliado pelo teste de condutividade elétrica demonstra estreita relação com o desempenho no campo, mas alguns fatores podem afetar o resultado da condutividade elétrica, sendo um destes o teor de água inicial das sementes. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o teor de água ou faixa de umidade da semente mais adequado para a avaliação da condutividade elétrica em sementes de amendoim. Quatro lotes de sementes da cultivar 'IAC Tatu ST' e quatro da cultivar 'IAC Runner 886' foram avaliados quanto ao seu potencial fisiológico e posteriormente o teor de água foi ajustado para 5, 7, 9, 11, 13 e 15%, pelo método da atmosfera úmida. O delineamento foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 4&times;6 (lotes &times; teores de água) para as sementes de cada cultivar, em quatro repetições e os resultados para o fator teor de água foram submetidos à análise de regressão. A maior relação da condutividade elétrica com vigor das sementes ocorreu naquelas com teor de água entre 9 a 15%, de forma que sementes com 5 a 7% de umidade não devem ser submetidas ao teste de condutividade elétrica, porque os lotes expressam alto padrão de germinação e vigor. A condutividade elétrica de sementes de amendoim é influenciada pelo teor de água e a estabilização dos resultados ocorre quando elas estão com teor de água entre 10 e 14%.<br>The vigor of peanut seeds (Arachis hypogaea L.) assessed by the conductivity test shows close relationship with performance in the field, but some factors may affect the outcome of the electrical conductivity, being one of that the initial water content of seeds. The objective of this study was to evaluate the seed water content most appropriate for evaluating the seed vigor through electrical conductivity test in peanut. Four seed lots of 'IAC Tatu ST' cultivar and four 'IAC Runner 886' were initially evaluated for their physiological potential and subsequently the seed water content was adjusted to 5, 7, 9, 11, 13 and 15% by the method of controlled atmosphere. A completely randomized design with treatments arranged in a 4&times;6 factorial design (seed lots &times; seed water content levels) for each cultivar and four replications were used. The results for the factor seed water content were subjected to the analysis regression. The higher relationship of electrical conductivity and seed vigor occurred when the seed lots presents seed moisture content varying from 9 to 15%. Seeds with 5-7% moisture should not be subjected to electrical conductivity test, because lots express high standard germination and vigor. The electrical conductivity of peanut seeds is influenced by the seed moisture content and the stabilization of the results occurs when the seeds have moisture content between 10 and 14%.

Under the European system of agri-environmental indicators, the Council of the European Union recognized the need for comparable data on agricultural activities, especially with regard to farm management practices and use of agricultural inputs, including the use of irrigation water, having been enshrined this principle in the Regulation (EC) 1166/2008. To meet this legal requirement, established a partnership between the INE and ISA / CENTROP to develop the MECAR - Methodology for Estimating Irrigation Water in Portugal. After the comparative approach of different methodologies, it was considered that the use of estimation models based on water balance would be the best approach to achieve these objectives. The methodology was based on soil water balance, which is done by the mathematical model ISAREG (Teixeira and Pereira, 1992 and Teixeira, 1994), which is based on the procedure of the FAO (Doorenbos and Pruit, 1977 and Doorenbos and Kassam, 1979) determining the water requirements of crops, which apply correction factors for loss of efficiency that stem from the characteristics of irrigation systems used and the conditions of irrigation, particularly in their management of their respective owners. The validation of results produced by MECAR, to prove that the volumes obtained by simulation were located close to the actual values, it was considered satisfactory. However, it is recommended that a second validation be performed, comparing the annual simulated data recorded by the irrigation farmers associations and individual farmers for the same period. The application of MECAR to actual data from IE 2007 is an operational test of this solution is adequate as it allowed to obtain reliable information and consistent with the requirements of the regulation.

Under the European system of agri-environmental indicators, the Council of the European Union recognized the need for comparable data on agricultural activities, especially with regard to farm management practices and use of agricultural inputs, including the use of irrigation water, having been enshrined this principle in the Regulation (EC) 1166/2008. To meet this legal requirement, established a partnership between the INE and ISA / CENTROP to develop the MECAR - Methodology for Estimating Irrigation Water in Portugal. After the comparative approach of different methodologies, it was considered that the use of estimation models based on water balance would be the best approach to achieve these objectives. The methodology was based on soil water balance, which is done by the mathematical model ISAREG (Teixeira and Pereira, 1992 and Teixeira, 1994), which is based on the procedure of the FAO (Doorenbos and Pruit, 1977 and Doorenbos and Kassam, 1979) determining the water requirements of crops, which apply correction factors for loss of efficiency that stem from the characteristics of irrigation systems used and the conditions of irrigation, particularly in their management of their respective owners. The validation of results produced by MECAR, to prove that the volumes obtained by simulation were located close to the actual values, it was considered satisfactory. However, it is recommended that a second validation be performed, comparing the annual simulated data recorded by the irrigation farmers associations and individual farmers for the same period. The application of MECAR to actual data from IE 2007 is an operational test of this solution is adequate as it allowed to obtain reliable information and consistent with the requirements of the regulation.