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WATER-ENERGY-FOOD NEXUS IN THE PIRACICABA, CAPIVARI, AND JUNDIAÍ RIVER BASINS (PCJ) UNDER HISTORIC CONDITIONS AND CLIMATE CHANGE PROJECTIONS | NEXO ÁGUA-ENERGIA-ALIMENTO NAS BACIAS HIDROGRÁFICAS DOS RIOS PIRACICABA, CAPIVARI E JUNDIAÍ (PCJ) SOB CONDIÇÕES HISTÓRICAS E DE PROJEÇÕES DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS 全文
2023
Silva, Tamires Lima da | Román , Rodrigo Máximo Sánchez | Sarjoughian , Hessam S. | Fard, Mostafa D.
Nexo água-energia-alimento nas Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e JUNDIAÍ (PCJ) sob condições históricas e de projeções de mudanças climáticas TAMIRES LIMA DA SILVA1; RODRIGO MÁXIMO SÁNCHEZ ROMÁN2; HESSAM S. SARJOUGHIAN3 E MOSTAFA D. FARD4 1 Engenharia rural e socioeconomia, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, Av. Universitária, 3780, Altos do Paraíso, 18610-034, Botucatu, SP, Brasil, [email protected] 2 Engenharia rural e socioeconomia, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, Av. Universitária, 3780, Altos do Paraíso, 18610-034, Botucatu, SP, Brasil, [email protected] 3 Ira A. Fulton Schools of Engineering, School of Computing and Augmented Intelligence, Arizona State University (ASU), S Mill Avenue, 699, 85287-8809, Tempe, AZ, Estados Unidos da América, [email protected] 4 Ira A. Fulton Schools of Engineering, School of Computing and Augmented Intelligence, Arizona State University (ASU), S Mill Avenue, 699, 85287-8809, Tempe, AZ, Estados Unidos da América, [email protected] 1 RESUMO A abordagem nexo água-energia-alimento (AEA) promove a integração entre gestão e governança em diferentes escalas e setores para o desenvolvimento socioeconômico sustentável. Este estudo objetivou modelar o nexo AEA nas Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ) sob condições históricas e em cenários de mudanças climáticas. Modelos foram desenvolvidos nos programas WEAP e LEAP, abrangendo o período de 1995 a 2019 para a condição histórica e de 2020 a 2070 para as projeções climáticas. Utilizando o WEAP-KIB-LEAP framework, estabeleceu-se um modelo de interação para troca de dados entre o WEAP e o LEAP. No WEAP, as alterações na vazão das Bacias PCJ devido às mudanças climáticas foram modeladas com dados do Modelo Climático Regional Eta para os cenários RCP4.5 e RCP8.5. Os resultados indicam que, nos cenários futuros, a geração de energia hidrelétrica será comprometida, enquanto a demanda hídrica e o consumo de energia elétrica para irrigação aumentarão 35,6% e 82,7%, respectivamente, impulsionados por um crescimento na produção de alimentos projetado de 21,3%. Esses resultados evidenciam a interdependência entre os recursos água, energia e alimento nas Bacias PCJ. Palavras-chave: WEAP, LEAP, WEAP-KIB-LEAP framework, irrigação, agricultura. SILVA, T. L.; SÁNCHEZ-ROMÁN, R. M.; SARJOUGHIAN, H. S.; FARD, M. D. WATER-ENERGY-FOOD NEXUS IN THE PIRACICABA, CAPIVARI, AND JUNDIAÍ RIVER BASINS (PCJ) UNDER HISTORIC CONDITIONS AND CLIMATE CHANGE PROJECTIONS 2 ABSTRACT The water-energy-food (WEF) nexus approach promotes integrated management and governance across scales and sectors to achieve sustainable socioeconomic development. This study aimed to model the WEF nexus in the Piracicaba, Capivari, and Jundiaí (PCJ) river basins under historical conditions and future climate scenarios. Models were developed using WEAP and LEAP programs, covering the period from 1995 to 2019 for historical conditions and from 2020 to 2070 for climate projections. The WEAP-KIB-LEAP framework enabled data exchange between WEAP and LEAP to model interactions effectively. In WEAP, the projected impacts of climate change on streamflow in the PCJ basins were modeled using data from the Eta Regional Climate Model under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. The findings indicate that, in future scenarios, hydropower generation will be compromised, while water and electricity demand for irrigation will increase by 35.6% and 82.7%, respectively, driven by a projected food production growth of 21.3%. These results highlight the interdependence between water, energy, and food resources in the PCJ basins. Keywords: WEAP, LEAP, WEAP-KIB-LEAP framework, irrigation, agriculture. | Nexo água-energia-alimento nas Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e JUNDIAÍ (PCJ) sob condições históricas e de projeções de mudanças climáticas TAMIRES LIMA DA SILVA1; RODRIGO MÁXIMO SÁNCHEZ ROMÁN2; HESSAM S. SARJOUGHIAN3 E MOSTAFA D. FARD4 1 Engenharia rural e socioeconomia, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, Av. Universitária, 3780, Altos do Paraíso, 18610-034, Botucatu, SP, Brasil, [email protected] 2 Engenharia rural e socioeconomia, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, Av. Universitária, 3780, Altos do Paraíso, 18610-034, Botucatu, SP, Brasil, [email protected] 3 Ira A. Fulton Schools of Engineering, School of Computing and Augmented Intelligence, Arizona State University (ASU), S Mill Avenue, 699, 85287-8809, Tempe, AZ, Estados Unidos da América, [email protected] 4 Ira A. Fulton Schools of Engineering, School of Computing and Augmented Intelligence, Arizona State University (ASU), S Mill Avenue, 699, 85287-8809, Tempe, AZ, Estados Unidos da América, [email protected] 1 RESUMO A abordagem nexo água-energia-alimento (AEA) promove a integração entre gestão e governança em diferentes escalas e setores para o desenvolvimento socioeconômico sustentável. Este estudo objetivou modelar o nexo AEA nas Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ) sob condições históricas e em cenários de mudanças climáticas. Modelos foram desenvolvidos nos programas WEAP e LEAP, abrangendo o período de 1995 a 2019 para a condição histórica e de 2020 a 2070 para as projeções climáticas. Utilizando o WEAP-KIB-LEAP framework, estabeleceu-se um modelo de interação para troca de dados entre o WEAP e o LEAP. No WEAP, as alterações na vazão das Bacias PCJ devido às mudanças climáticas foram modeladas com dados do Modelo Climático Regional Eta para os cenários RCP4.5 e RCP8.5. Os resultados indicam que, nos cenários futuros, a geração de energia hidrelétrica será comprometida, enquanto a demanda hídrica e o consumo de energia elétrica para irrigação aumentarão 35,6% e 82,7%, respectivamente, impulsionados por um crescimento na produção de alimentos projetado de 21,3%. Esses resultados evidenciam a interdependência entre os recursos água, energia e alimento nas Bacias PCJ. Palavras-chave: WEAP, LEAP, WEAP-KIB-LEAP framework, irrigação, agricultura. SILVA, T. L.; SÁNCHEZ-ROMÁN, R. M.; SARJOUGHIAN, H. S.; FARD, M. D. WATER-ENERGY-FOOD NEXUS IN THE PIRACICABA, CAPIVARI, AND JUNDIAÍ RIVER BASINS (PCJ) UNDER HISTORIC CONDITIONS AND CLIMATE CHANGE PROJECTIONS 2 ABSTRACT The water-energy-food (WEF) nexus approach promotes integrated management and governance across scales and sectors to achieve sustainable socioeconomic development. This study aimed to model the WEF nexus in the Piracicaba, Capivari, and Jundiaí (PCJ) river basins under historical conditions and future climate scenarios. Models were developed using WEAP and LEAP programs, covering the period from 1995 to 2019 for historical conditions and from 2020 to 2070 for climate projections. The WEAP-KIB-LEAP framework enabled data exchange between WEAP and LEAP to model interactions effectively. In WEAP, the projected impacts of climate change on streamflow in the PCJ basins were modeled using data from the Eta Regional Climate Model under RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. The findings indicate that, in future scenarios, hydropower generation will be compromised, while water and electricity demand for irrigation will increase by 35.6% and 82.7%, respectively, driven by a projected food production growth of 21.3%. These results highlight the interdependence between water, energy, and food resources in the PCJ basins. Keywords: WEAP, LEAP, WEAP-KIB-LEAP framework, irrigation, agriculture.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Qualidade e diversidade microbiana da água obtida pelo sistema de purificação instalado no prédio dos Laboratórios de Qualidade e Segurança de Alimentos | Microbial diversity and quality of water obtained by purification system installed in the building of Quality and Food Safety Laboratories 全文
2014 | 2013
Alves, Roberta Barbosa Teodoro | http://lattes.cnpq.br/8933004880646704 | Fontes, Edimar Aparecida Filomeno | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4792339T8 | Carvalho, Antônio Fernandes de | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781655T2 | Andrade, Nélio José de | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788281Y5 | Bernardes, Patrícia Campos | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4711525D7 | Pires, Ana Clarissa dos Santos | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4776833U9
A água purificada exerce um papel fundamental na rotina laboratorial e em diversas aplicações, exigindo elevado grau de pureza. Deste modo, foi realizada uma avaliação da qualidade da água distribuída pelo sistema de purificação de água instalado nos Laboratórios de Qualidade e Segurança de Alimentos do Departamento de Tecnologia de Alimentos da UFV. A primeira parte do trabalho aborda a qualidade físico-química e microbiológica da água potável que alimenta o sistema de purificação e também a qualidade da água obtida e distribuída nos pontos de uso. A instalação e as condições de operação e desempenho do sistema de purificação de água foram avaliados. A avaliação da água potável que abastece o sistema de purificação permitiu constatar uma boa qualidade, tanto para as especificações físico-químicas (alcalinidade 20,3 mg·L-1 CaCO3, condutividade 62,7 μS·cm-1, cloro residual livre 0,84 mg·L-1, pH 6,17, temperatura 25 °C, índice de saturação de Langelier -3,76, dureza 20 mg·L-1 CaCO3, e sílica 15,2 mg·L- SiO2) quanto microbiológicas (1,24 log10 UFC·mL-1). A água purificada obtida pelo sistema esteve sempre de acordo com as especificações físico-químicas e microbiológicas estabelecidas pelo fabricante do equipamento e pela Farmacopeia Brasileira. A água purificada distribuída foi aprovada nas especificações físico-químicas, porém o nível de contagem de bactérias heterotróficas estava acima do permitido (>2 log10 UFC·mL-1), o que pode comprometer alguns resultados analíticos dos laboratórios. Foi verificado ainda que higienização do reservatório de água potável e do reservatório de água purificada deve ser feita a cada 6 meses, uma vez que os resultados deste procedimento mostraram redução significativa (p<0,05) na contagem de bactérias heterotróficas. Além disso, o sistema deve apresentar manutenção e reposição dos elementos filtrantes e acessórios do equipamento. A segunda parte do estudo teve como objetivo identificar os isolados bacterianos por meio de técnicas moleculares. Com o sequenciamento do gene ribossômico 16S rDNA, as espécies identificadas na água potável foram Aneurinibacillus aneurinilyticus, Enterococcus faecium, Escherichia fergusonii e Enterobacter cloacae subsp. Dissolvens. Na água purificada, foram encontradas as espécies Acinetobacter calcoaceticus e Staphylococcus warneri e na água distribuída, Enterococcus faecium e Enterobacter cloacae subsp. Dissolvens. A superfície dos isolados identificados foi submetidas à medida do ângulo de contato, com intuito de fazer a previsão teórica da adesão em função da hidrofobicidade das superfícies dos micro-organismos e da superfície do Loop de distribuição. As espécies e a superfície estudadas foram consideradas hidrofílicas. A adesão não foi termodinamicamente favorável (ΔG adesão >0) entre a superfície e todas as espécies identificadas. Os resultados de predição termodinâmica foram compatíveis com as contagens de bactérias heterotróficas da superfície de polipropileno (loop de distribuição) que atingiram valores de aproximadamente 5 log10 UFC·cm-2, indicando que não se caracteriza como biofilmes. | Purified water exert a fundamental role in routine clinical practice and in many applications requiring high purity. Thus, an assessment of the quality of the water distributed by water purification system installed in the Laboratory of Quality and Food Safety of the Department of Food Technology at UFV was performed. The first part of the paper deals with physical-chemical and microbiological quality of drinking water that feeds the purification system and the quality of water produced and distributed at points of use. The installation and operating conditions and performance of the water purification system were evaluated. The evaluation of drinking water supply purification system have revealed a good quality for both the physical and chemical specifications (alkalinity 20,3 mg·L-1 CaCO3, conductivity 62,7 μS·cm-1, chlorine 0,84 mg·L-1, pH 6,17, temperature 25 °C, Langelier Saturation Index -3,76, hardness 20 mg·L-1 CaCO3 and silica 15,2 mg·L-1 SiO2) and microbiological (1,24 log10 UFC·mL-1). The purified water produced by the system always in accordance with the specifications established by the equipment manufacturer. Purified water distributed showed the physicochemical requirements within the allowed, but the levels of heterotrophic bacteria counts were higher than allowed (> 2 log10 UFC·mL-1), which may compromise some analytical results performed in laboratories. It was found, although cleaning of drinking water reservoir and the reservoir of purified water should be performed every 6 months, once the results of this procedure showed a significant reduction (p <0.05) in the count of heterotrophic bacteria. In addition, the system shall provide the maintenance and replacement of filter elements and equipment accessories. The second part of the study aimed to identify the bacterial isolates using molecular techniques. With the sequencing of the ribosomal 16S rDNA species identified in drinking water were Aneurinibacillus aneurinilyticus, Enterococcus faecium, Escherichia fergusonii and Enterobacter cloacae subsp. Dissolvens. Purified water the Acinetobacter calcoaceticus species were found; Staphylococcus warneri and distributed water Enterococcus faecium and Enterobacter cloacae subsp. Dissolvens. The surface of the isolates identified were subjected to measurement of contact angle, in order to realize the theoretical prediction of membership depending on the hydrophobicity of the micro-organisms and the surface of the Loop distribution. The species studied were considered and the surface hydrophilic. Adherence was not thermodynamically favorable (ΔG adhesion> 0) between the surface and all identified species. The species studied were considered and the surface hydrophilic. Adherence was not thermodynamically favorable (ΔG membership > 0) between the surface and all identified species. The results of thermodynamic prediction were consistent with heterotrophic bacteria counts the surface of polypropylene (loop distribution) which reached values of approximately 5 log10 CFU· cm-2 indicating that it is characterized as biofilms. | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
显示更多 [+] 显示较少 [-]Uso de membranas no fechamento de circuito de água em fábricas de polpa termomecânica | Membrane use for water closed-cycle in thermomechanical pulp mills 全文
2025
Caldeira, Daiane Cristina Diniz | Silva, Cláudio Mudadu | http://lattes.cnpq.br/5387414256952371
O crescimento da indústria de polpa celulósica no Brasil apresenta uma forte interferência positiva na economia nacional. Essa elevada produtividade está diretamente relacionada ao elevado consumo de água no processo e consequentemente geração de efluentes. Diante disso, torna-se importante buscar alternativas sustentáveis que visem minimizar esse consumo, sendo o fechamento do circuito de água uma das estratégias promissoras. O fechamento de circuito de água traz consigo ganhos ambientais e econômicos para o ramo industrial, além de ser o almejo. O objetivo desse estudo foi avaliar o fechamento de circuito de água de fábrica de polpa celulósica termomecânica em escala laboratorial e piloto, com o tratamento terciário de filtração por membranas, visando possibilitar o reuso do permeado no processo fabril e buscando uma alternativa ambientalmente adequada para o concentrado. Este estudo será apresentado em quatro capítulos, onde dois foram testes em escala laboratorial e dois em escala piloto de um estudo de caso. A estação de tratamento de efluentes (ETE) da indústria é composta pelas seguintes etapas: tratamento preliminar por meio de filtros; tratamento primário por decantação primária seguido de processo químico com coagulação, floculação e flotação; e tratamento secundário, realizado em duas fases anaeróbia e aeróbia, sendo essa última conduzida pelo processo de lodos ativados. Foi simulado em escala laboratorial a sequência de processos da ETE de uma indústria de polpa celulósica termomecânica seguida de um tratamento terciário de filtração por membranas de nanofiltração (NF). Em escala piloto foi testado membranas de ultrafiltração (UF) como tratamento terciário e como biorreator a membranas. Foi avaliado o reuso dos permeados nas proporções de 50%, 75% e 100% na lavagem e diluição da polpa no processo de branqueamento com o uso de um simulador de processos químicos Aspen Plus e através de análises laboratoriais da qualidade do produto para alvura e reversão de alvura. A simulação computacional predizeu os valores máximos das concentrações dos elementos não processáveis (ENP), concentrações de Fe, Cu e Mn, acumulados no circuito de água, após alcançar o estado estacionário. Foi avaliado a qualidade dos concentrados para uma destinação ambientalmente correta de fertirrigação, segundo as normas norte americanas, europeias e a aplicação por cultura e solo segundo a norma brasileira. O Capítulo 1 apresenta o artigo científico intitulado “Simulação com Aspen Plus para reutilização de efluentes em fábricas de polpa celulósica termomecânica”, cujo objetivo foi avaliar a viabilidade técnica de fechamento do circuito de água com o reuso do efluente tratado na produção de polpa celulósica termomecânica, por meio do software Aspen Plus®. O Capítulo 2 apresenta o artigo intitulado “Fertirrigação com o concentrado da nanofiltração de efluentes industriais de polpa celulósica termomecânica”, cujo objetivo foi avaliar a viabilidade do uso do concentrado de NF de efluentes da produção de polpa celulósica termomecânica para fins de fertirrigação, segundo normas norte americanas, europeias e brasileiras. O Capítulo 3 apresenta o artigo intitulado “Reuso dos permeados e destinação dos concentrados de efluentes de fábrica de polpa celulósica termomecânica tratados em membranas de ultrafiltração”, cujo objetivo foi avaliar o reuso do permeado e a destinação adequada do concentrado de efluentes tratados por membranas de UF, em planta piloto, como etapa de tratamento terciário de fábrica de polpa celulósica termomecânica. O Capítulo 4 apresenta o artigo intitulado “Tratamento de efluentes de fábrica de polpa celulósica termomecânica utilizando sistemas de lodos ativados industrial versus MBR piloto”. O objetivo desse capítulo foi comparar a performance do sistema convencional de tratamento de efluentes de indústria de polpa celulósica ao de um biorreator a membrana (MBR), em escala piloto, além de avaliar o reuso do permeado da MBR no processo Palavras-chave: Aspen Plus; biorreator a membranas; concentrado; fertirrigação com efluentes; membranas de filtração; permeado; reuso de efluentes; simulação computacional. | The growth of the pulp mill in Brazil has a strong positive impact on the national economy. This high productivity is directly related to the high-water consumption in the process and, consequently, the generation of effluents. Therefore, it is important to seek sustainable alternatives that aim to minimize this consumption, with closing the water circuit being one of the promising strategies. Closing the water circuit brings with it environmental and economic gains for the industrial sector, in addition to being the goal. The objective of this study was to evaluate the closing of the water circuit of a thermomechanical pulp mill on a laboratory and pilot scale, with tertiary treatment by membrane filtration, aiming to enable the reuse of the permeate in the manufacturing process and seeking an environmentally suitable alternative for the concentrate. This study will be presented in four chapters, where two were tests on a laboratory scale and two on a pilot scale of a case study. The effluent treatment plant (ETP) of the industry consists of the following stages: preliminary treatment by means of filters; primary treatment by primary decantation followed by a chemical process with coagulation, flocculation and flotation; and secondary treatment, carried out in two phases: anaerobic and aerobic, the latter being conducted by the activated sludge process. The sequence of processes of the ETP of a thermomechanical pulp mill was simulated on a laboratory scale, followed by a tertiary treatment of filtration by nanofiltration (NF) membranes. On a pilot scale, ultrafiltration (UF) membranes were tested as tertiary treatment and as a membrane bioreactor. The reuse of permeates in proportions of 50%, 75% and 100% in the washing and dilution of the pulp in the bleaching process was evaluated using an Aspen Plus chemical process simulator and through laboratory analyses of the quality of the product for brightness and brightness reversion. The computer simulation predicted the maximum values of the concentrations of non-processable elements (NPE), Fe, Cu and Mn concentrations, accumulated in the water circuit, after reaching the steady state. The quality of the concentrates was evaluated for an environmentally correct destination for fertigation, according to North American and European standards, and the application by crop and soil according to the Brazilian standard. Chapter 1 presents the article entitled “Aspen plus simulation for effluent reuse in thermo-mechanical pulp mills”, whose objective was to evaluate the technical feasibility of closing the water circuit with the reuse of treated effluent in the production of thermomechanical pulp, through the Aspen Plus® software. Chapter 2 presents the article entitled “Fertirrigation with nanofiltration retentate from thermomechanical pulp mill effluents”, which aimed to evaluate the feasibility of using NF concentrate from effluents from thermomechanical pulp production for fertigation purposes, according to North American, European and Brazilian standards. Chapter 3 presents the article entitled “Reuse of the permeate and disposal of the retentates from thermomechanical pulp mill effluent treated with ultrafiltration membranes”, which aimed to evaluate the reuse of permeate and the appropriate disposal of the effluent concentrate treated by UF membranes, in a pilot plant, as a tertiary treatment stage of a thermomechanical pulp mill. Chapter 4 presents the article entitled “Treatment of effluents from a thermomechanical pulp mill using industrial activated sludge systems versus pilot MBR”. The objective of this chapter was to compare the performance of a conventional pulp mill effluent treatment system with that of a membrane bioreactor (MBR) on a pilot scale, in addition to evaluating the reuse of MBR permeate in the manufacturing process, based on physical-chemical analyses and computer simulation. Based on this study, it was possible to conclude that tertiary treatment via membra Keywords: Aspen Plus; computer simulation; concentrate; effluent reuse; fertigation with effluents; filtration membranes; membrane bioreactor; permeate | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
显示更多 [+] 显示较少 [-]Iniciación musical, Pacífica y natural: músicas de agua, aire, páramo y selva | Musical initiation, Pacific and natural: music of water, air, moor and jungle 全文
2024
Pinto Núñez, Diego Iván | Anchico Solis, María Elena
El presente trabajo de investigación creación es una propuesta de reconocimiento, apreciación y apropiación de las músicas de marimba del Pacífico sur colombiano en el municipio de Güicán de la Sierra, Boyacá; el cual se desarrolló con el grupo de Iniciación Musical de la Escuela de Música Remembranza de este municipio, para quienes se crearon cinco composiciones musicales basadas en ritmos tradicionales del conjunto de marimba e inspiradas en el paisaje de páramo en el que se encuentra este poblado, así como en la premisa del respeto desde la diferencia, reconociendo las manifestaciones culturales del país desde la niñez. | Universidad El Bosque | Magíster en Músicas Colombianas | Maestría | The present creative research work is a proposal for recognition, appreciation and appropriation of the marimba music of the Colombian South Pacific in the municipality of Güicán de la Sierra, Boyacá; which was developed with the Musical Initiation group of the Remembranza Music School of this municipality, for whom five musical compositions were created based on traditional rhythms of the marimba ensemble and inspired by the paramo landscape in which this town is located, as well as the premise of respect from difference, recognizing the cultural manifestations of the country since childhood.
显示更多 [+] 显示较少 [-]REACCIONES QUÍMICAS EN AGUA A ALTA TEMPERATURA UTILIZANDO MATEMÁTICAS Y CONCEPTOS DE FÍSICA | CHEMICAL REACTIONS IN HIGH- TEMPERATURE WATER USING MATHEMATICS AND PHYSICS CONCEPTS 全文
2023
Delphin Kabey Mwinken
Se ha desarrollado un modelo matemático para el proceso químico primario que ocurre en una descarga eléctrica de 1 J/pulso en el agua. El canal de descarga se divide en dos zonas: el núcleo y la región de recombinación. El núcleo es una parte muy estrecha (aproximadamente 10 μm) del canal. donde tiene lugar la reacción de iniciación a alta temperatura y donde se forma la mayoría de la molécula de hidrógeno y el 47 % del oxigeno molecular. La región de recombinación es una zona de radio de 200 μm donde tienen lugar reacciones adicionales como la formación de peróxido de hidrógeno. La temperatura en el núcleo osciló entre 5000 K en el centro y 2000 en el límite y la presión. Se encontró que el único parámetro ajustable en el sistema era 14 atm. El modelo describe por primera vez cómo se forma el oxígeno molecular en una descarga submarina y también es capaz de describir la estequiometría observada experimentalmente de la formación de H2, O2 y H2O2. También se informan los perfiles de concentración y temperatura dentro del canal de descarga, así. | A mathematical model for the primary chemical process occurring in 1 J/pulse electrical discharge in water has been developed. The discharge channel is divided into two zones: The core and recombination region. The core is a very narrow (ca 10 μm) part of the channel where high temperature initiation reaction take place and where the majority of molecule hydrogen and 47 % of the molecular oxygen are formed. The recombination region is a 200 μm radius zone where additional reactions such as hydrogen peroxide formation take place. The temperature in the core ranged from 5000 K at the centre to 2000 K at the boundary and the pressure. The only adjustable parameter in the system was found to be 14 atm. The model describes for the first time how molecular oxygen is formed in an underwater discharge and it is also able to described the experimental observed stoichiometry of H2, O2 and H2O2 formation. The concentration and temperature profiles inside the discharge channel as well as a general scheme for the water dissociation and molecular species formation are also reported. There have been few studies in the literature that closely examined the different potential influences of High temperature – water (HTW) on chemical reactions. Although the existing reviews and overviews of reactions in aqueous media include some discussion of solvent effects, in none of these reviews is the focal point the role of the reaction medium. This previous treatment of this topic is neither complete nor critical.como un esquema general para la disociación del agua y la formación de especies moleculares.Ha habido pocos estudios en la literatura que examinen de cerca las diferentes influencias potenciales del agua a alta temperatura (HTW) sobre reacciones químicas. Aunque las revisiones existentes y las descripciones generales de las reacciones en medios acuosos incluyen alguna discusión sobre los efectos de los solventes, en ninguna de estas revisiones el punto focal es el papel del medio de reacción. Este tratamiento previo de este tema no es completo ni crítico.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Naturally colored cotton irrigated with saline water at different growth stages | Algodón de color natural regado con agua salina en diferentes etapas de crecimiento 全文
2021
Mota, Andygley Fernandes | Gurgel, Marcelo Tavares | Travassos, Kaline Dantas | Miranda, Neyton de Oliveira | da Costa, Lucas Ramos | Ferreira Neto, Miguel | Dias, Nildo da Silva
Naturally colored cotton irrigated with saline water at different growth stages | Algodón de color natural regado con agua salina en diferentes etapas de crecimiento 全文
2021
Mota, Andygley Fernandes | Gurgel, Marcelo Tavares | Travassos, Kaline Dantas | Miranda, Neyton de Oliveira | da Costa, Lucas Ramos | Ferreira Neto, Miguel | Dias, Nildo da Silva
This study aimed to evaluate the growth, production, and nutrition of naturally colored cotton (cultivar BRS Verde) irrigated with saline water in different growth stages. The trial was conducted with a randomized block design in which the treatments consisted of three irrigation water salinity levels applied throughout the crop cycle or alternately in three growth stages. The lowest-salinity water was drawn from the Arenito Açu aquifer in the state of Rio Grande do Norte, Brazil; the highest-salinity water was prepared to obtain salinity similar to the water drawn from the Calcário Jandaíra aquifer, and an intermediate salinity was obtained from the mixture of equal volumes of the lowest and highest-salinity waters. The application of the lowest-salinity water is recommended in all growth stages due to the increases of about 19% in cotton growth and 40% in yield compared to the application of intermediate or highest-salinity water. The application of the lowest-salinity water in the vegetative stage and the intermediate-salinity water in the following stages is an alternative to using good quality water throughout the cycle, despite the decreases of about 7% in growth and 16% in yield. The nutrition of cotton plants irrigated with saline water throughout the cycle or in some growth stages was marked by an increase of up to 86% in the cotton leaf sodium content, a decrease in the leaf potassium content of up to 21% and increases between 24% and 188% in leaf micronutrient content when the highest-salinity water replaced that with the lowest salinity. | Este estudio tuvo como objetivo evaluar el crecimiento, producción y nutrición de algodón de color natural (cultivar BRS Verde) regado con agua salina en diferentes etapas de crecimiento. El ensayo se realizó en un diseño de bloques al azar en el que los tratamientos consistieron en tres niveles de salinidad del agua de riego aplicados a lo largo del ciclo del cultivo o alternativamente en tres etapas de crecimiento. El agua de menor salinidad se extrajo del acuífero Arenito Açu en el estado de Rio Grande do Norte, Brasil; el agua de mayor salinidad se preparó para obtener una salinidad similar a la del agua extraída del acuífero Calcário Jandaíra, y la salinidad intermedia se obtuvo de la mezcla de volúmenes iguales de las aguas de menor y mayor salinidad. Se recomienda la aplicación de agua de menor salinidad en todas las etapas de crecimiento debido a los incrementos de aproximadamente 19% en el crecimiento del algodón y 40% en el rendimiento comparado con la aplicación de agua de intermedia o mayor salinidad. La aplicación de agua de menor salinidad en la etapa vegetativa y de agua de salinidad intermedia en las siguientes etapas es una alternativa al uso de agua de buena calidad durante todo el ciclo, a pesar de las disminuciones de alrededor de 7% en el crecimiento y 16% en el rendimiento. La nutrición de las plantas de algodón regadas con agua salina durante todo el ciclo o en algunas etapas de crecimiento estuvo marcada por un aumento de hasta un 86% en el contenido de sodio de la hoja de algodón, una disminución del contenido de potasio de la hoja de hasta un 21% y aumentos entre un 24 y 188% en el contenido de micronutrientes de las hojas cuando el agua de mayor salinidad reemplazó a la de menor salinidad.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Naturally colored cotton irrigated with saline water at different growth stages 全文
2021
Andygley Fernandes Mota | Marcelo Tavares Gurgel | Kaline Dantas Travassos | Neyton de Oliveira Miranda | Lucas Ramos da Costa | Miguel Ferreira Neto | Nildo da Silva Dias
This study aimed to evaluate the growth, production, and nutrition of naturally colored cotton (cultivar BRS Verde) irrigated with saline water in different growth stages. The trial was conducted with a randomized block design in which the treatments consisted of three irrigation water salinity levels applied throughout the crop cycle or alternately in three growth stages. The lowest-salinity water was drawn from the Arenito Açu aquifer in the state of Rio Grande do Norte, Brazil; the highest-salinity water was prepared to obtain salinity similar to the water drawn from the Calcário Jandaíra aquifer, and an intermediate salinity was obtained from the mixture of equal volumes of the lowest and highest-salinity waters. The application of the lowest-salinity water is recommended in all growth stages due to the increases of about 19% in cotton growth and 40% in yield compared to the application of intermediate or highest-salinity water. The application of the lowest-salinity water in the vegetative stage and the intermediate-salinity water in the following stages is an alternative to using good quality water throughout the cycle, despite the decreases of about 7% in growth and 16% in yield. The nutrition of cotton plants irrigated with saline water throughout the cycle or in some growth stages was marked by an increase of up to 86% in the cotton leaf sodium content, a decrease in the leaf potassium content of up to 21% and increases between 24% and 188% in leaf micronutrient content when the highest-salinity water replaced that with the lowest salinity.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Naturally colored cotton irrigated with saline water at different growth stages 全文
2021
Fernandes Mota, Andygley | Tavares Gurgel, Marcelo | Dantas Travassos, Kaline | Oliveira Miranda, Neyton de | Ramos da Costa, Lucas | Ferreira Neto, Miguel | da Silva Dias, Nildo
ABSTRACT This study aimed to evaluate the growth, production, and nutrition of naturally colored cotton (cultivar BRS Verde) irrigated with saline water in different growth stages. The trial was conducted with a randomized block design in which the treatments consisted of three irrigation water salinity levels applied throughout the crop cycle or alternately in three growth stages. The lowest-salinity water was drawn from the Arenito Açu aquifer in the state of Rio Grande do Norte, Brazil; the highest-salinity water was prepared to obtain salinity similar to the water drawn from the Calcário Jandaíra aquifer, and an intermediate salinity was obtained from the mixture of equal volumes of the lowest and highest-salinity waters. The application of the lowest-salinity water is recommended in all growth stages due to the increases of about 19% in cotton growth and 40% in yield compared to the application of intermediate or highest-salinity water. The application of the lowest-salinity water in the vegetative stage and the intermediate-salinity water in the following stages is an alternative to using good quality water throughout the cycle, despite the decreases of about 7% in growth and 16% in yield. The nutrition of cotton plants irrigated with saline water throughout the cycle or in some growth stages was marked by an increase of up to 86% in the cotton leaf sodium content, a decrease in the leaf potassium content of up to 21% and increases between 24% and 188% in leaf micronutrient content when the highest-salinity water replaced that with the lowest salinity. | RESUMEN Este estudio tuvo como objetivo evaluar el crecimiento, producción y nutrición de algodón de color natural (cultivar BRS Verde) regado con agua salina en diferentes etapas de crecimiento. El ensayo se realizó en un diseño de bloques al azar en el que los tratamientos consistieron en tres niveles de salinidad del agua de riego aplicados a lo largo del ciclo del cultivo o alternativamente en tres etapas de crecimiento. El agua de menor salinidad se extrajo del acuífero Arenito Açu en el estado de Rio Grande do Norte, Brasil; el agua de mayor salinidad se preparó para obtener una salinidad similar a la del agua extraída del acuífero Calcário Jandaíra, y la salinidad intermedia se obtuvo de la mezcla de volúmenes iguales de las aguas de menor y mayor salinidad. Se recomienda la aplicación de agua de menor salinidad en todas las etapas de crecimiento debido a los incrementos de aproximadamente 19% en el crecimiento del algodón y 40% en el rendimiento comparado con la aplicación de agua de intermedia o mayor salinidad. La aplicación de agua de menor salinidad en la etapa vegetativa y de agua de salinidad intermedia en las siguientes etapas es una alternativa al uso de agua de buena calidad durante todo el ciclo, a pesar de las disminuciones de alrededor de 7% en el crecimiento y 16% en el rendimiento. La nutrición de las plantas de algodón regadas con agua salina durante todo el ciclo o en algunas etapas de crecimiento estuvo marcada por un aumento de hasta un 86% en el contenido de sodio de la hoja de algodón, una disminución del contenido de potasio de la hoja de hasta un 21% y aumentos entre un 24 y 188% en el contenido de micronutrientes de las hojas cuando el agua de mayor salinidad reemplazó a la de menor salinidad.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Social–environmental analysis of estuary water quality in a populous urban area | Análise socioambiental da qualidade da água do estuário em área urbana populosa 全文
2021
Tseng, Hsiao-Chun | Newton, Alice | Gong, Gwo-Ching | Lin, Chia-Chia
Asia has been experiencing rapid industrialization, urbanization, and economic growth in recent decades. Taiwan was one of the 4 Asian dragons, regions that experienced rapid industrialization and exceptionally high growth rates between the early 1960s and 1990s, but at a high cost to the environment, and thus, it was heavily polluted. Estuaries are highly dynamic and diverse ecosystems that provide multiple ecosystem services that maintain marine ecosystem health and benefit humankind. However, estuaries and the ecosystem services they provide are rapidly degrading due to increasing pressures and changes, especially those in populous, urban areas. Social–environmental analysis integrates scientific information and social activities and thereby provides a comprehensive understanding for the multiparty, joint decision-making processes necessary for successful, sustainable management. In this study, 60 years of economic data and 26 years of water quality data are examined using social–environmental frameworks, the driver-pressurestate-impact-response framework, and the systems approach framework to analyze the management of water quality for an estuary in a populous urban area, the Tamsui River estuary, in Taiwan. Potential societal responses and management measures are identified that can be implemented to reduce human activities, diminish pressure, ameliorate water quality, and enhance the state of the estuarine systems in the Tamsui River and its estuary. The recommended societal responses are increased education, the establishment of community-based river rangers, wetland and mangrove conservation, the development of a circular economy, the implementation of governance measures, and improvements in monitoring and assessments. Improvement of the water quality in the Tamsui River estuary increases the hedonic value of property for people who live near the riverside. Currently, the number of tourists and tourism-based businesses have increased. Nevertheless, improvements in water quality in the Tamsui River estuary bring well-being and benefits that could be further enhanced to increase the cost/benefit relation of the management measures. | MOST 108-2611-M-019-021 | info:eu-repo/semantics/publishedVersion
显示更多 [+] 显示较少 [-]Reuso de água e efluente agroindustrial na produção de mudas de gravioleira | Reuse of water and agroindustrial effluent in the production of soursop seedlings 全文
2019
Diego Ernani Leite Bezerra (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Ednaldo Barbosa Pereira Junior (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Pedro Lima Filho (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Joserlan Nonato Moreira (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Patrícia Roque Lemos Azevedo (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba)
Reuso de água e efluente agroindustrial na produção de mudas de gravioleira | Reuse of water and agroindustrial effluent in the production of soursop seedlings 全文
2019
Diego Ernani Leite Bezerra (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Ednaldo Barbosa Pereira Junior (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Pedro Lima Filho (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Joserlan Nonato Moreira (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba) | Patrícia Roque Lemos Azevedo (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba)
As condições climáticas do semiárido do Nordeste, caracterizadas pela irregularidade das chuvas, conferem à irrigação uma importância fundamental como instrumento que permite a viabilização de uma agricultura produtiva e estável. O presente estudo objetivou-se avaliar o desenvolvimento de mudas de gravioleira a partir do aproveitamento de água de ar condicionado e efluente agroindustrial. A pesquisa foi desenvolvida no setor de produção de mudas do Instituto Federal da Paraíba, Campus Sousa, Unidade São Gonçalo. Utilizou-se o delineamento de blocos inteiramente casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos resultaram das seguintes combinações: T1 = 100% Poço Artesiano, T2 =100% Ar Condicionado, T3 = Combinação 50% Ar Condicionado + 50% Poço Artesiano, T4 = Combinação 50% Efluente Agroindustrial + 50% Ar Condicionado e T5 = 100% Efluente Agroindustrial. As mudas de gravioleira foram produzidas em sacos de poliestireno, utilizando Neossolo Flúvico e esterco bovino na proporção (2:1) como substrato. Foram avaliadas as seguintes variáveis: altura de planta, diâmetro de caule, número de folhas, massa verde e seca da parte aérea e raiz e influência nos atributos do solo (pH, P, K, Na, Ca, Mg, MO, PST). Verificou-se que a utilização de água de ar condicionado é uma alternativa viável como fonte de irrigação para as mudas de gravioleira, enquanto que o efluente agroindustrial não se mostrou adequada para este fim visto que influenciou negativamente na maioria das variáveis analisadas. | The climatic conditions of the semiarid region of the northeast, characterized by the deficiency of rainfall, give irrigation a fundamental importance as one of the instruments to enable the viability of more agriculture Productive and with lower risk. Given the panorama of water scarcity, this paper aims to propose the development of soursop seedlings from the utilization of air conditioning and agroindustrial effluent. The research was developed in the seedling production sector located at the Federal Institute of Paraíba, Campus Sousa. A completely randomized block design was used, with five treatments and four replications. The treatments resulted from the following combinations: T1 = 100% Artesian Well, T2 = 100% air conditioning, T3 = combination 50% air conditioning + 50% Artesian Well, T4 = combination 50% agroindustrial effluent + 50% air conditioning and T5 = 100% agroindustrial effluent. Soursop seedlings were produced in plastic bags using Neossol Fluvic and manure in proportion (2:1) as substrate. The following variables were evaluated: plant height, stem diameter, number of leaves, green and dry mass of aerial part and root and influence on soil attributes (PH, P, K, Na, Ca, Mg, MO, PST). After the study, it was verified that the use of air-conditioning water is a good alternative as a source of irrigation for the seedlings of Gravioleira, while the water of agroindustrial effluent was not adequate for this purpose, since it influenced Negatively in most of the variables analyzed.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Reuso de água e efluente agroindustrial na produção de mudas de gravioleira 全文
2019
Patrícia Roque Lemos Azevedo | Ednaldo Barbosa Pereira Junior | Joserlan Nonato Moreira | Diego Ernani Leite Bezerra | Pedro Lima Filho
As condições climáticas do semiárido do Nordeste, caracterizadas pela irregularidade das chuvas, conferem à irrigação uma importância fundamental como instrumento que permite a viabilização de uma agricultura produtiva e estável. O presente estudo objetivou-se avaliar o desenvolvimento de mudas de gravioleira a partir do aproveitamento de água de ar condicionado e efluente agroindustrial. A pesquisa foi desenvolvida no setor de produção de mudas do Instituto Federal da Paraíba, Campus Sousa, Unidade São Gonçalo. Utilizou-se o delineamento de blocos inteiramente casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos resultaram das seguintes combinações: T1 = 100% Poço Artesiano, T2 =100% Ar Condicionado, T3 = Combinação 50% Ar Condicionado + 50% Poço Artesiano, T4 = Combinação 50% Efluente Agroindustrial + 50% Ar Condicionado e T5 = 100% Efluente Agroindustrial. As mudas de gravioleira foram produzidas em sacos de poliestireno, utilizando Neossolo Flúvico e esterco bovino na proporção (2:1) como substrato. Foram avaliadas as seguintes variáveis: altura de planta, diâmetro de caule, número de folhas, massa verde e seca da parte aérea e raiz e influência nos atributos do solo (pH, P, K, Na, Ca, Mg, MO, PST). Verificou-se que a utilização de água de ar condicionado é uma alternativa viável como fonte de irrigação para as mudas de gravioleira, enquanto que o efluente agroindustrial não se mostrou adequada para este fim visto que influenciou negativamente na maioria das variáveis analisadas.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Techos verdes para la gestión integral del agua: caso de estudio Chapinero, Colombia / Green roofs for comprehensive water management: Case study in Chapinero, Colombia 全文
2019
Oscar Contreras-Bejarano | Paula Andrea Villegas-González
La ciudad de Bogotá, Colombia, se ha visto inmersa en problemas de inundaciones por empozamientos de agua pluvial y aumento tanto en la temperatura promedio como en la contaminación del aire. Las tecnologías verdes representan un mecanismo para la mitigación de tales problemas. Esta investigación analiza el comportamiento de la inundación urbana en el sector norte de la localidad de Chapinero, al sustituir las cubiertas existentes por techos verdes mediante modelación computacional. Asimismo, se construye un prototipo de techo verde en donde se analiza la calidad del agua de lluvia antes y después de filtrarse por diferentes sustratos (mezclas de tierra de jardín y cascarilla de arroz, humus, arena y/o aserrín), y plantas (Sedum, Asparagus plumosus y Soleirolia), con el fin de determinar los materiales con los cuales se controlen las condiciones de calidad de agua de lluvia una vez se filtre a través dichas cubiertas. El aumento en la cantidad de techos verdes contribuye a la atenuación tanto de las inundaciones como de la capacidad de transporte de agua de lluvia de los ductos del alcantarillado pluvial de la zona. Por otro lado, los resultados del laboratorio indican que el aserrín es un 46% más eficiente que los demás materiales analizados en el control del pH de la precipitación. Las plantas Sedum demostraron una resistencia satisfactoria a un régimen frecuente de lluvia. El uso de tecnologías verdes no sólo disminuye la vulnerabilidad urbana frente a eventos de inundación sino también crea mecanismos para la gestión integral del recurso hídrico.
显示更多 [+] 显示较少 [-]Caracterización fisicoquímica del agua de la laguna La Vega Escondida, Tampico, Tamaulipas-México - Physicochemical water characterization of La Vega Escondida Lake, Tampico, Tamaulipas-México 全文
2019
R. P. González-Dávila | R. Ventura-Houle | F. R. De la Garza-Requena | L. Heyer-Rodríguez
La laguna La Vega Escondida se ubica al Noroeste del municipio de Tampico, Tamaulipas. Es un área natural protegida, que colinda con la zona conurbada de Tampico, Madero y Altamira, que además del beneficio ecológico,es una fuente de abastecimiento de agua potable para la ciudad de Tampico. Por lo cual es importante conocer la composición fisicoquímica del agua de esta laguna, con el fin de proteger tanto el ecosistema como la salud humana. Este estudio, evaluó la concentración de los parámetros fisicoquímicos del agua (pH, conductividad eléctrica, sólidos totales, temperatura, cloruros, dureza, alcalinidad, sulfatos, demanda química de oxígeno y oxígeno disuelto), así como la distribución espacial de éstos dentro de la laguna. Los resultados obtenidos, se compararon con los criterios ecológicos de la calidad del agua (CE-CCA-001-SEMARNAT, 1989) y con la Norma Oficial Mexicana (NOM-127-SSA1-1994), obteniéndose que en los parámetros analizados el agua cumple con la calidad requerida para mantener la vida acuática y captación para consumo humano, excepto en el parámetro de sólidos suspendidos totales (SST). Se observó además que los patrones de distribución espacial de los parámetros fisicoquímicos son heterogéneos y que hay diferencias significativas en el parámetro OD (profundidades), así como en el pH y la CE (puntos de muestreo), al nivel de significancia del 5 %.
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