Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2024. | A água potável é um recurso essencial da humanidade, e sua escassez e contaminação têm se tornado questões críticas nos últimos tempos. Esse trabalho explora a combinação de duas técnicas, a destilação por membranas e a fotocatálise, visando a remoção de micropoluentes da água. Para isso, foi desenvolvido um método de modificação de membranas de PVDF utilizando as técnicas de dip-coating e spray. As membranas de PVDF foram inicialmente imersas em solução de PDMS com concentração de 5%, 7,5% ou 10% (m/m), seguidas de cura térmica em estufa. Após, foram imersas novamente na solução e receberam por spray uma solução com 25% água, 75% etanol e concentrações 1%, 1,25% ou 1,5% (v/m) de TiO2. Os resultados da caracterização das membranas mostraram que o método utilizando o spraying foi eficiente na hidrofobização e na incorporação do TiO2 na membrana. Houve uma redução progressiva no tamanho de poro das membranas conforme o teor de PDMS e TiO2 aumentava. Embora as membranas apresentaram degradação de azul de metileno maior que 76% e uma rejeição à solução salina acima de 90%, tiveram baixa rejeição e degradação aos micropoluentes testados. | Abstract: Potable water is an essential resource for humanity, and its scarcity and contamination have become critical issues in recent times. This work explores the combination of two techniques ? membrane distillation and photocatalysis ? aimed at removing micropollutants from water. To achieve this, a method for modifying PVDF membranes was developed using dip-coating and spray techniques. The PVDF membranes were initially immersed in PDMS solutions at concentrations of 5%, 7.5%, or 10%, followed by thermal curing in an oven. Subsequently, they were re-immersed in the solution and coated via spray with a mixture of 25% water, 75% ethanol, and TiO2 at concentrations of 1%, 1.25%, or 1.5% (w/v). The results of the characterization showed that the method using spraying was efficient in hydrophobization and in incorporating TiO2 into the membrane. There was a progressive reduction in the pore size of the membranes as the content of PDMS and TiO2 increased. Although the membranes exhibited a degradation of methylene blue greater than 76% and a rejection of saline solution above 90%, they presented low rejection and degradation of the tested micropollutants.

Este estudio evalúa la eficiencia de dos productos probióticos, Aquabiotic® y GoldenPro®, en la biorremediación del agua utilizada en sistemas de acuacultura de tilapia roja (Oreochromis sp.) en la etapa de pre-engorde. La investigación se llevó a cabo en la Escuela Agrícola Panamericana, Zamorano, utilizando 16 tanques circulares de 200 L, preparados con una base de suelo y un sistema de aireación. Los parámetros evaluados incluyeron la calidad del agua (oxígeno disuelto, temperatura, amonio, nitritos, nitratos, turbidez y pH) y los parámetros productivos de la tilapia (peso promedio, ganancia diaria de peso, índice de conversión alimenticia y biomasa). Se usó un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones y los datos fueron analizados mediante un análisis de varianza con un nivel de significancia de P ? 0.05. Los tratamientos fueron T1-Control sin probiótico, T2-Aquabiotic®, T3-GoldenPro® y T4-Aquabiotic® + GoldenPro®. Los resultados indican que los tratamientos con probióticos mostraron una mejora en la disminución de solidos suspendidos, siendo Aquabiotic® muy efectivo en este parámetro. Sin embargo, ni Aquabiotic® ni GoldenPro® o su mezcla mejoraron significativamente los parámetros de calidad de agua ni los parámetros productivos de la tilapia comparados con el control. Se concluye que, aunque los probióticos pueden reducir los sólidos suspendidos, su impacto en otros aspectos de la calidad del agua y en el rendimiento productivo es limitado, posiblemente debido a interacciones impredecibles con el microbioma existente. Se recomienda realizar pruebas piloto específicas y monitoreo continuo antes de una implementación a gran escala.

La lenteja de agua (Lemna minor) está emergiendo como un ingrediente innovador en la alimentación animal, ofreciendo una fuente de proteína vegetal que puede complementar o reemplazar a las fuentes proteicas convencionales como la torta de soya y la harina de pescado. Por ello, a nivel mundial se viene desarrollando diversas investigaciones sobre su uso en la alimentación. Por su composición nutricional, esta planta se caracteriza por su perfil proteico, aminoacídico y fibroso altos, variando entre 30 y 45 % de proteína, además de su bajo contenido de grasas y carbohidratos, lo cual es influenciado directamente por el medio donde se cultiva y los nutrientes presentes en el agua con el uso o no de fertilizantes orgánicos, siendo así también una alternativa muy amigable y de bajo costo, siempre que la acumulación de metales pesados y componentes antinutritivos sean mínimas, logrando así la obtención de un insumo seguro para el ser humano, animales y el medio ambiente. Esta revisión aborda principalmente la composición nutricional de la lenteja de agua (Lemna minor) y los efectos al ser usado en la alimentación de algunas especies monogástricas.

A definição das zonas de manejo tem sido um grande desafio enfrentado pela agricultura de precisão. Dentro dessa premissa se encontra o gerenciamento de água disponível às plantas, dada a importância que ela representa como maior limitante para o seu desenvolvimento. Dentre as possíveis ferrmentaas de apoio a esta avaliação, encontram-se métodos indiretos, sendo o uso da condutividade elétrica aparente do solo (CEa) um dos principais utilizados pela agricultura de precisão. Entretanto, como o método fornece uma leitura indireta da situação do ambiente, tem havido problemas de significância de seus resultados, com pouca compreensão por parte dos técnicos sobre os mapas gerados. Uma vez que a CEa tem correlação alta com a textura do solo, principalmente argila, salinidade e disponibilidade hídrica, foi possível estabelecer uma condição onde o único fator variante seria a disponibilidade de água no solo, permitindo a geração de curvas que representassem a situação do estoque de água no perfil com base na informação da CEa. O objetivo deste trabalho foi gerar um método de calibração da condutividade elétrica aparente do solo na determinação de classes de umidade, pensando em diferentes regiões e tipos de solo característicos. Foram utilizadas duas áreas cobertas de 220 m2, isolando a entrada de água externa antes e durante o experimento, situadas em duas propriedades rurais sobre Latossolo Bruno, característico da região de Vacaria/RS, permitindo avaliar o comportamento do experimento em dois diferentes níveis de argila no solo, 35% e 66%. Cada uma das estruturas foi dividida internamente em quatro parcelas de 5,0 x 5,0 m consideradas áreas-tampão, com um quadrado de um m2 centralizado onde seria feito o aporte de água e medição da condutividade. O teste consistiu no monitoramento semanal da condutividade elétrica, com leituras aos 0,2 m e 0,4 m de profundidade, 48 horas após os tratamentos receberem água em doses controladas, 0, 15, 25 e 35 mm, com periodicidade semanal ao longo de um ano. Com base nos resultados obtidos, foi possível gerar uma escala de valores delimitando níveis diferentes de disponibilidade hídrica para os Latossolos Brunos da região de Vacaria/RS, permitindo a geração de mapas de manejo para o manejo da água com base na CEa para essa região. Palavras-chave: zoneamento de potencial produtivo; água no solo; física do solo; manejo do solo. ABSTRACT Defining management zones has been a major challenge faced by Precision Agriculture (PA). This includes the management of water availability for plants, given its importance as a major limiting factor for plant development. Indirect methods are among the possible tools to undertake this evaluation, with the use of apparent electrical conductivity (ECa) of the soil by PA being one of the main ones. However, while the method provides an indirect reading of environmental conditions, there have been problems regarding the significance of its results, with little understanding on the part of technicians about the generated maps. Since ECa has a high correlation with soil texture, mainly clay, salinity and water availability, it was possible to establish a situation wherein the only variable factor would be soil water availability, allowing the generation of curves that represent the condition of the water stock in the profile based on ECa information. The aim of this study was to generate a method for calibrating the apparent electrical conductivity of the soil in the determination of water availability classes, considering different regions and soil type characteristics. Two covered areas of 220m2 were used, isolating the entrance of external water before and during the experiment, located in two rural properties on Latosol Bruno, characteristic of the region of Vacaria, RS, allowing an evaluation of the behavior of the experiment at two different levels of clay in the soil, 35 and 66%. Each of the structures was internally divided into 4 plots measuring 5.0 x 5.0 meters, considered buffer areas, with a centralized 1 m2 area where the water supply and conductivity measurement could be made. The test consisted of weekly monitoring of electrical conductivity, with readings at 0.2m and 0.4m depth, 48 hours after the treatments received water in controlled doses of 0mm, 15mm, 25mm, 35mm, weekly over a year. Based on the results obtained, it was possible to generate a scale of values outlining different water availability levels for the Latosolos Brunos in the region of Vacaria, RS, allowing the generation of management maps for water availability based on ECa for this region. Keywords: productive potential zoning; soil water; soil physics; soil management.

El proyecto de la Conducción Júcar-Vinalopó forma parte de una demanda histórica ante una situación de estrés hídrico y escasez estructural en el Sistema de Explotación del Vinalopó-Alacantí. Surge como respuesta ambiental a la sobreexplotación de los acuíferos de la región, buscando garantizar un suministro sostenible de agua para la población y la agricultura que posibilite la recuperación cuantitativa de las masas de agua subterránea. Aprobado el Proyecto en 2001, ha sufrido importantes desviaciones técnicas y económicas en cuanto a su inicial concepción. A día de hoy, completada la infraestructura principal desde 2010, apenas ha sido utilizada y, en todo caso, muy lejos de la eficiencia económica y una rentabilidad aceptable para los usuarios. El Convenio regulador de 2007 entre la Confederación Hidrográfica del Júcar y la Sociedad Aguas del Júcar, S.A. (actualmente Acuamed) para la financiación y explotación de la Conducción Júcar-Vinalopó se ve condicionado por la Adenda nº 1 (noviembre de 2023) que trata de impulsar, con un horizonte inicial de 10 años, una puesta en marcha real. Lo hace atendiendo a la recuperación de costes pero también a la Orden TED/157/2023, fijando un precio máximo al metro cúbico de agua y la inclusión de anexos que incluyen nuevas infraestructuras para aumentar los recursos no convencionales con que sustituir los extraídos de acuíferos, así como la implantación de placas fotovoltaicas para generar la electricidad necesaria en las impulsiones principales de la Conducción. Sólo un enfoque integral permite evaluar las infraestructuras más allá de términos financieros. Se consigue mediante un análisis coste beneficio que refleje también la contribución al bienestar social y económico y la sostenibilidad ambiental del proyecto. Por último, considerando los antecedentes a la Conducción, resulta indispensable una juiciosa negociación entre todas las partes involucradas como inicio de toda senda hacia la verdadera Gobernanza del Agua.

Com o objetivo de investigar a segurança microbiológica do efluente final do ReAqua, foi conduzido um experimento na Embrapa Hortaliças usando a alface (Lactuca sativa L.) tipo crespa como planta modelo. | Resumo.

"Dentro de los sistemas biológicos de aguas residuales se encuentran los sistemas biolectroquímicos que han captado la atención debido a la remoción de la materia orgánica e inorgánica y a la generación de voltaje. Generalmente estos sistemas tienen un compartimento anódico y un compartimento catódico separado por una membrana, la cual representa un gasto sustancial. En el presente trabajo se realizó una investigación sobre la eficiencia de un sistema bioelectroquímico (SBE) sin el uso de una membrana por lo cual es considerado como un reactor unitario. Se estudió la fase de arranque del SBE evaluando el porcentaje de eficiencia de la remoción de la demanda química de oxígeno y el voltaje, la capacidad del reactor fue de 3.720 L y se estableció un tiempo de retención hidráulica (TRH) promedio de 52.49 h. En los compartimentos anódico y catódico se utilizaron un paquete con 6 piezas circulares de fieltro de grafito con biopelícula. Los parámetros monitoreados fueron DQO, voltaje, conductividad eléctrica (CE) y pH. El porcentaje de eficiencia de remoción de la DQO fue de 67.43% en promedio de efectividad. El pH que se obtuvo del efluente se tornó más alcalino ya que aumento en promedio de 7.29 a 7.9. El voltaje que se generó por el SBE fue de 4.727 mV en promedio. La CE del efluente tuvo un promedio de 1762.43 µS/cm que fue ligeramente más alta que el influente (1728.68 µS/cm). Los resultados obtenidos indican que este proyecto es aceptable por los resultados obtenidos en cuanto a los porcentajes de eficiencia de la remoción de materia orgánica, siendo necesario un periodo de evaluación más amplio y con un mayor número de parámetros"

The quality and quantity of water are measures that make up the environmental system, intended for the calculation of environmental sustainability, including indicators recognized and approved by the UN to specify sustainable development. To determine the quality of water, analysis must be done in the laboratory, studying its chemical, physical and biological properties. In the province of Los Ríos, Ecuador, there is a growing complication due to the decrease in the quality of water used for irrigation in banana production, affecting the productivity and quality of the fruit. Therefore, this work is of vital importance due to its theoretical content, since the banana industry is an economic pillar for the province and Ecuador. In this way, this work aimed to analyze the relationship between the quality of irrigation water and banana production systems in the province of Los Ríos, Ecuador. Carried out by collecting information from scientific articles, websites, Google Scholar and virtual libraries. Taking into account that the quality of water for irrigation is crucial in Musa AAA banana production systems, since it directly influences the performance and health of the plants, and that contaminants can cause diseases in banana plants, weakening them and reducing their productivity. Concluding that, the quality of water for irrigation is essential in banana production, and the use of contaminated water causes diseases, affecting the quality and quantity of the harvest. | The quality and quantity of water are measures that make up the environmental system, intended for the calculation of environmental sustainability, including indicators recognized and approved by the UN to specify sustainable development. To determine the quality of water, analysis must be done in the laboratory, studying its chemical, physical and biological properties. In the province of Los Ríos, Ecuador, there is a growing complication due to the decrease in the quality of water used for irrigation in banana production, affecting the productivity and quality of the fruit. Therefore, this work is of vital importance due to its theoretical content, since the banana industry is an economic pillar for the province and Ecuador. In this way, this work aimed to analyze the relationship between the quality of irrigation water and banana production systems in the province of Los Ríos, Ecuador. Carried out by collecting information from scientific articles, websites, Google Scholar and virtual libraries. Taking into account that the quality of water for irrigation is crucial in Musa AAA banana production systems, since it directly influences the performance and health of the plants, and that contaminants can cause diseases in banana plants, weakening them and reducing their productivity. Concluding that, the quality of water for irrigation is essential in banana production, and the use of contaminated water causes diseases, affecting the quality and quantity of the harvest. | La calidad y cantidad de las aguas son medidas que conforman el sistema ambiental, destinado para el cálculo de la sostenibilidad ambiental, incluyendo indicadores reconocidos y aprobados por la ONU para precisar un desarrollo sostenible. Para determinar la calidad del agua se debe hacer análisis en el laboratorio, estudiando sus propiedades químicas, físicas y biológicas. En la provincia de Los Ríos, Ecuador, se presenta una complicación creciente debido a la disminución de la calidad de agua que se utiliza para el riego en la producción de banano, afectando en la productividad y calidad de la fruta. Por lo cual, este trabajo es de vital importancia debido a su contenido teórico, ya que, la industria bananera es un pilar económico para la provincia y el Ecuador. De esta manera, este trabajo tuvo como objetivo analizar la relación entre la calidad del agua para riego y los sistemas de producción de banano en la provincia de Los Ríos, Ecuador. Realizada mediante la recopilación de información de artículos científicos, sitios webs, google académico y bibliotecas virtuales. Teniendo como resultados que, la calidad del agua para riego es crucial en los sistemas de producción de banano Musa AAA, ya que influye directamente en el rendimiento y la salud de las plantas, y que los contaminantes pueden causar enfermedades en las plantas de banano, debilitándolas y reduciendo su productividad. Concluyendo en que, la calidad del agua para riego es esencial en la producción de banano, y el uso de agua contaminada provoca enfermedades, afectando la calidad y cantidad de la cosecha.

El conocimiento de la redistribución de la humedad del suelo y el fenómeno de histéresis relacionado (ya que se producen simultánea o secuencialmente procesos de humedecimiento y secado) es necesario para saber si el agua llega eficazmente a la zona radical de los cultivos o de la vegetación natural o si el agua y los solutos penetran por debajo de la zona radical. Muchos autores concluyeron que idealmente, la redistribución del agua en los perfiles del suelo debería evaluarse midiendo no sólo el contenido de agua sino también el potencial agua del suelo. Por ello se desarrolló un setup de laboratorio basado en los métodos de evaporación simplificado y de mini infiltración horizontal, utilizando mini tensiómetros para la medición del potencial mátrico. Se estudiaron tres sitios con diferentes texturas de la región pampeana, Chascomús (suelo de textura franca), Pergamino (textura franco limosa), y Gral. Villegas (textura franco arenosa) y se extrajeron muestras no disturbadas en columnas. Se obtuvieron curvas de secado y de humedecimiento y se calculó un indicador del grado de histéresis. Se determinó el tiempo de redistribución y se propuso como un indicador para caracterizar el proceso de redistribución de agua en el suelo en un rango de saturación media y analizar el efecto de la incorporación de cultivos de cobertura (CC). Al influir en la configuración del espacio poroso y el movimiento de agua en el suelo se encontró que la inclusión de CC aumenta el fenómeno de histéresis de la curva de retención hídrica y produce un retardo en la redistribución de agua en el suelo. | Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales