Reavaliação de critérios estruturais na hidrogeologia de terrenos cristalinos, com ênfase na neotectônica e sensoriamento remoto

Hydrogeological prospecting in Northeast Brazil and in other crystalline terrains has been developed on the basis of structural and regional geology concepts that date back to the 50-60 decades and, as such, demand a natural re-evaluation and update. In this kind of terrain, the percolation and accumulation of ground water are controlled by fractures and other types of discontinuities, such as foliations and geological contacts that, through weathering, impart porosity and permeability to the rocks, allowing water flow and storage. Several factors should be considered in the process of locating water wells, as discussed in the literature. Among these, the kind of structures, fracture geometry (including aperture and connectivity) and their geological and chronological context. It is important to correlate fracture systems with the regional neotectonic framework. Fractures at low angle (sub parallel) with the principal stress axis (s1) are those which tend to open (actually they work as tension joints) and, in principle, would present major hydric potential; in the opposite side, fractures at high angle to s1 would behave as closed by a compressional component. Fractures diagonal to the compression and tension axes correspond to shear fractures and, due to their connectivity with second fractures, are also important in terms of hydric potential. Uplift followed by terrain denudation leads to decompression and a general tendency to open (aided by weathering processes) fractures and other rock discontinuities, at different orientations. Low angle fractures, formed in this context, are equally important to increase connectivity, collection of water and recharge of the aquifer systems. In a general way, an opening component (neotectonic or by terrain decompression) and several models to increase fracture connectivity correlate with a greater hydric potential of these structures. Together with parallel research, this thesis addresses models of ground water occurrence in crystalline terrains, either improving well established concepts like the (Riacho-Fenda model), but also stressing other possibilities, like the role of alluvium and paleo-regoliths (the Calha Elúvio-Aluvionar model) and of strongly altered, permo-porous zones placed at variable depths below the present surface, flanking several types of discontinuities, especially interconnected fracture arrays (the Bolsões de Intemperismo model). Different methodological approaches are also discussed in order to improve success rates in the location of water wells in crystalline terrains. In this methodological review, a number of case studies were selected in the eastern domain of the State of Rio Grande do Norte, involving the localities of Santa Cruz, Santo Antônio, Serrinha, Nova Cruz, Montanhas, Lagoa de Pedras and Lagoa Salgada. Besides the neotectonic analysis of brittle structures, this Thesis addresses the validation of remote sensing as a tool for ground water prospecting. Several techniques were tested in order to detect and select areas with higher potential for ground water accumulation, using Landsat 5-TM and RADARSAT images, besides conventional aerial photos. A number of filters were tested to emphasize lineaments in the images, improving their discrimination, to identify areas with higher overburden humidity, which could reflect subsurface water accumulation, as well as alluvium and other sedimentary covers that might act as recharge zones. The work started with a regional analysis with the orbital images, followed by analysis of aerial photos, up to a detailed structural study of rock exposures in the terrain. This last step involved the analysis of outcrops surrounding wells (in a ray of approximately 10 to 100 m) with distinct productivities, including dry examples. At the level required for detail, it was not possible to accomplish a statistical approach using the available well data catalogs, which lack the desired specific information. The methodology worked out in this Thesis must undergo a testing phase through location of new water wells. An increase in the success rates as desired will led to a further consolidation step with wider divulgation of the methodology to private companies and governmental agencies involved in ground water prospecting in crystalline terrains

Simulação de Fluxo no Meio Poroso Utilizando o Fluent

The complexity of the Phenomenon of fluid flow in porous way causes a difficulty in its explicit description. Different in the cases where the flow is given through a pipe, where it is possible to measure the length and diameter of the pipe and to determine their ability to flow as a function of pressure, which is a complicated task in porous way. However, we try to approach clearly the equations used to conjecture the behavior of fluid flow in porous way. We made use of the Gambit to create a fractal geometry with the fluent we give the contour´s conditions we would want to analyze the data. The triangular mesh was created; it makes interactions with the discs of different rays, as barriers putted in the geometry. This work presents the results of a simulation with a flow of viscous fluids (oilliquid). The oil flows in a porous way constructed in 2D. The behavior evaluation of the fluid flow inside the porous way was realized with graphics, images and numerical results used for different datas analysis. The study was aimed in relation at the behavior of permeability (k) for different fractal dimensions. Taking into account the preservation of porosity and increasing the fractal distribution of the discs. The results showed that k decreases when we increase the numbers of discs, although the porosity is the same for all generations of the first simulation, in other words, the permeability decreases when we increase the fractality. Well, there are strong turbulence in the flow each time we increase the number of discs and this hinders the passage of the same to the exit. These results permitted to put in evidence how the permeability (k) is affected in a porous way with obstacles distributed in a diversified form. We also note that k decreases when we increase the pressure variation (P) within geometry. So, in front of the results and the absence of bibliographic subsidies about other theories, the work realized here can possibly by considered the unpublished form to explain and reflect on how the permeability is changed when increasing the fractal dimension in a porous way

Incorporação do vínculo de suavidade no ajuste de histórico de reservatórios de petróleo

The history match procedure in an oil reservoir is of paramount importance in order to obtain a characterization of the reservoir parameters (statics and dynamics) that implicates in a predict production more perfected. Throughout this process one can find reservoir model parameters which are able to reproduce the behaviour of a real reservoir.Thus, this reservoir model may be used to predict production and can aid the oil file management. During the history match procedure the reservoir model parameters are modified and for every new set of reservoir model parameters found, a fluid flow simulation is performed so that it is possible to evaluate weather or not this new set of parameters reproduces the observations in the actual reservoir. The reservoir is said to be matched when the discrepancies between the model predictions and the observations of the real reservoir are below a certain tolerance. The determination of the model parameters via history matching requires the minimisation of an objective function (difference between the observed and simulated productions according to a chosen norm) in a parameter space populated by many local minima. In other words, more than one set of reservoir model parameters fits the observation. With respect to the non-uniqueness of the solution, the inverse problem associated to history match is ill-posed. In order to reduce this ambiguity, it is necessary to incorporate a priori information and constraints in the model reservoir parameters to be determined. In this dissertation, the regularization of the inverse problem associated to the history match was performed via the introduction of a smoothness constraint in the following parameter: permeability and porosity. This constraint has geological bias of asserting that these two properties smoothly vary in space. In this sense, it is necessary to find the right relative weight of this constrain in the objective function that stabilizes the inversion and yet, introduces minimum bias. A sequential search method called COMPLEX was used to find the reservoir model parameters that best reproduce the observations of a semi-synthetic model. This method does not require the usage of derivatives when searching for the minimum of the objective function. Here, it is shown that the judicious introduction of the smoothness constraint in the objective function formulation reduces the associated ambiguity and introduces minimum bias in the estimates of permeability and porosity of the semi-synthetic reservoir model

Beachrocks do Rio Grande Do norte: correlação entre os depósitos costeiros e os de zona costa-afora com base na faciologia, petrografia e diagênese

Beachrocks são rochas sedimentares formadas pela cimentação de sedimentos praiais por carbonato de cálcio em especial, calcita e/ou aragonita em zona de estirâncio. A ocorrência dessas rochas é bastante comum em diversas partes do globo, sobretudo em regiões com latitudes inferiores a 40º. O Rio Grande do Norte possui grande quantidade de beachrocks, os quais afloram tanto em regiões costeiras quanto em zona costa-afora. Os depósitos de beachrocks de zona costeira do referido estado têm sido estudados por diversos autores, os quais abordaram os mais variados temas desde o início do século XX. Por outro lado, os depósitos de zona costa-afora apesar de terem sido estudados por poucos autores têm ganhado atenção apenas nos últimos anos. Porém, nenhum trabalho até o presente fez algum tipo de estudo comparativo de cunho geológico entre os corpos de beachrocks presentes em ambas as zonas: costeira e costa-afora. Sendo assim, a presente dissertação teve o intuito de correlacionar os corpos de beachrocks que afloram em zona costeira aos que estão atualmente dispostos em zona costa-afora, próximo a isóbata de 25 m, levando em consideração seus aspectos petrográficos, diagenéticos e sedimentológicos. Para isso, foram percorridos cerca de 260 km de litoral, correspondendo ao trecho entre os municípios de Extremoz e Tibau, em busca de afloramentos de beachrocks. Seções colunares foram confeccionadas e amostras coletadas em estações de amostragem representativas da zona costeira, ao passo que da zona costa-afora apenas seções delgadas foram analisadas. Trabalhos disponíveis na literatura sobre o tema e área em pauta também foram utilizados. A partir dos dados levantados, observou-se que os beachrocks são formados por diferentes camadas ao longo de um perfil vertical. Estas camadas são claramente identificadas em afloramento pela diferença existente na composição, textura e estruturas sedimentares peculiares a cada uma delas. Seções delgadas foram confeccionadas e analisadas a partir de amostras coletadas nas diferentes camadas de diversos afloramentos. Um afloramento foi escolhido como afloramento modelo sendo este o de São Bento do Norte por apresentar a maior espessura de rocha aflorante (1,9 m). Este tem sido muito bem estudado tanto no corrente trabalho quanto em trabalhos de outros autores. A este foram comparados todos os outros afloramentos analisados. A partir da análise micropetrográfica, foram identificadas 03 microfácies para os beachrocks do Rio Grande do Norte, sendo elas: Quartzarenítica (< 2,9% de bioclastos), Quartzarenítica Bioclástica (entre 3 e 9,9% de bioclastos) e Bio-quartzarenítica (> 10% de bioclastos). Associando essas microfácies às análises sedimentológicas realizadas foi possível propor que as microfácies Quartzarenítica e Bio-quartzarenítica foram depositadas em zona de estirâncio enquanto que a microfácies Quartzarenítica Bioclástica foi depositada em zona de face litorânea superior. A história diagenética dos beachrocks estudados é marcada por quatro principais processos: compactação mecânica, cimentação, dissolução e geração de porosidade secundária, e oxidação. Dentre esses, o processo de cimentação é o mais importante, sendo caracterizado por precipitação de cimento de calcita rica em Mg sob cinco morfologias, a saber: cutículas criptocristalinas, franjas prismáticas isópacas, calcita espática microcristalina, calcita espática equante e agregados pseudo-peloidais. Todas estas morfologias foram formadas durante o estágio de eodiagênese, nas zonas freática marinha ativa ou freática meteórica ativa, corroborando assim com a idéia de que beachrocks têm sua litificação completa a pequenas profundidades. Associando as análises microfaciológicas às diagenéticas foi possível sugerir que a sucessão vertical de camadas vista em alguns beachrocks costeiros representam registros de variações de mais alta frequência do nível do mar durante o Holoceno. A partir daí, baseando-se em informações obtidas através de curvas de variação do nível do mar relativo no Holoceno para o Rio Grande do Norte, disponíveis na literatura, e na correlação aqui realizada entre os beachrocks costeiro e aqueles de zona costa-afora, foi possível inferir que estes últimos representam uma antiga linha de costa formada a idades relativas superiores a 7.000 anos A.P

Influência do método de fenação e tempo de armazenamento sobre a composição bromatológica e ocorrência de fungos no feno de alfafa (Medicago sativa, L. cv. Flórida 77)

O experimento objetivou estudar a influência de 24 tratamentos resultantes do arranjo fatorial 6 x 4, referente a seis métodos de fenação e quatro tempos de armazenamento em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições para análise bromatológica e quatro para determinação de fungos. Os métodos de fenação consistiram em: T1 - (sombra, E) secagem à sombra, a forrageira foi levada para o galpão imediatamente após o corte e mantida espalhada (E); T2 e T3 - o material permaneceu ao sol até perder 50% do peso e posteriormente foi seco à sombra, sendo o T2 espalhado (sol 50%, E) e o T3 amontoado - A (sol 50%, A); T4 e T5, consistiram do recolhimento da forragem para completar sua secagem à sombra, após viragem e perda de 60% de peso sob exposição ao sol, T4 espalhada (sol 60%, E), T5 amontoada (sol 60%, A) e o T6 perda de 80% do peso sob exposição ao sol e posteriormente amontoado à sombra (sol 80%, A). Os quatro tempos de armazenamento foram: 0, 15, 30 e 60 dias. Verificou-se que os fenos nos quais o material ficou mais tempo exposto ao sol apresentaram pior qualidade em termos de PB, FDN e FDA. A ocorrência de fungos foi maior no feno seco à sombra (T1) e naqueles em que a forragem foi amontoada, devido à ausência de aeração para retirada de umidade. O método mais adequado para a conservação da alfafa consistiu na exposição da forragem ao sol até a perda de 50% do peso da forragem original, com posterior secagem do material espalhado à sombra.

Características morfológicas da casca do ovo de avestruz

A análise morfológica da casca do ovo da avestruz é importante, pois diversos fatores morfológicos podem estar relacionados com a eclodibilidade do ovo desta espécie no Brasil. Para tanto foram analisadas 60 amostras de ovos aparentemente normais (ovos eclodidos e com morte embrionária). Foram efetuadas observações que permitiram estabelecer: a espessura média da casca do ovo, a porosidade da casca destes ovos, e correlacionar estas variáveis com a eclodibilidade. Os resultados foram analisados estatisticamente mediante o teste de Duncan, o que mostrou que ovos com menor porosidade tem também uma menor eclodibilidade. A porosidade média dos ovos eclodidos é de 19,87 poros/cm², e dos ovos com morte embrionária é de 16,78 poros/cm². Não houve diferença estatística entre a espessura da casca nas regiões estudada, nem interação entre viabilidade e as regiões.

Osmocondicionamento de sementes de salsa (Petroselinum sativum Hoffm.) em diferentes potenciais hídricos

A germinação de sementes de salsa (Petroselinum sativum Hoffm.) é lenta e desuniforme, sendo a contagem do teste padrão de germinação recomendada aos 10 e 28 dias e a emergência em campo é relativamente longa, justificando o uso de técnicas que acelerem e uniformizem o processo germinativo: um método promissor é o osmocondicionamento. No presente trabalho, objetivou-se avaliar os efeitos dos diferentes potenciais de osmocondicionamento, com PEG 6000, na germinação de sementes de salsa e identificar o potencial osmótico ótimo para aumentar a germinação destas sementes. Sementes das cultivares Lisa e Portuguesa de dois lotes, adquiridas no comércio local foram osmocondicionadas pelo método de imersão direta das mesmas em soluções aquosas com potencial hídrico: 0,0, -0,5, -1,0 e -1,5 MPa, obtidos com a adição de PEG 6.000, sob aeração constante a 25ºC por 144 horas, como testemunha utilizaram-se sementes não osmocondicionadas. As variáveis analisadas foram: porcentagem de germinação (10 e 28 dias), velocidade de germinação e índice de velocidade de germinação. O osmocondicionamento aumenta a porcentagem e a velocidade de germinação de sementes de salsa, sendo que, o potencial osmótico indicado situa-se entre -1,0 e -1,5 MPa.

Effects of culture conditions on the production of inulinase by Kluyveromyces marxianus

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estrutura foliar de Aechmea Ruiz & Pav. subgênero Lamprococcus (Beer) Baker e espécies relacionadas (Bromeliaceae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Microbiological and physicochemical treatments applied to metallurgic industry aiming water reuse

Estudou-se o reuso de água de um sistema composto por estação de tratamento de esgoto (ETE) com aeração prolongada e lodo ativado, e em uma estação compacta de tratamento de água (ECTA) de uma indústria metalúrgica. Os processos para obtenção da água de reuso foram: microbiológico e físico-químico. O esgoto doméstico foi bombeado para a ETE, onde houve formação de flocos biológicos e água clarificada. Avaliou-se a eficiência do processo microbiológico da ETE mediante a remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e sólidos sedimentáveis (SS). A eficiência do processo físico-químico de clarificação e desinfecção foi avaliada mediante análises de pH, turbidez, cor, contagem de bactérias heterotróficas aeróbias, cloro livre, dureza, alcalinidade, cloretos, sulfatos, sólidos totais dissolvidos (STD). Na água de reuso além desses parâmetros avaliou-se a toxicidade aguda ao microcrustáceo Daphnia similis.

Desenvolvimento de biocerâmicas porosas de hidroxiapatita para utilização como scaffolds para regeneração óssea

Biocerâmicas porosas tem aplicações biomédicas importantes como preenchimento de defeitos ósseos e scaffolds na engenharia de tecidos. A hidroxiapatita (HA, Ca10(PO4)6(OH)2) que apresenta semelhança química e estrutural com a fase mineral dos ossos e dos dentes, é biocompatível e osteocondutiva, e tem excelente afinidade química e biológica com os tecidos ósseos. Este trabalho teve como objetivo desenvolver biocerâmicas porosas HA para utilização como scaffold para regeneração óssea empregando-se a técnica de réplica da esponja polimérica. A pasta biocerâmica de HA foi obtida por via úmida utilizando hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] e ácido fosfórico (H3PO4) e impregnada em esponjas de poliuretano com diferentes densidades. Tratamento térmico a 600°C por 1h foi realizado para eliminação da esponja seguido da sinterização a 1100°C por 2 horas. Os scaffolds apresentaram a HA como fase majoritária, elevada porosidade (> 70%) e poros com tamanhos variando na ordem de macro (>100μm) e microporosidade (1-20μm), sendo estes fatores adequados para a aplicação como scaffolds para regeneração óssea.

Desenvolvimento e caracterização de suportes porosos de polietileno de ultra alto peso molecular (PEUAPM) para utilização como biomaterial para reposição e regeneração óssea

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of Storage and Exogenous Ga3 on Lychee Seed Germination

O trabalho teve como objetivo estudar os efeitos do tempo de armazenamento e de tratamentos com ácido giberélico, no processo germinativo de sementes de lichieira (Litchi chinensis Sonn.). As sementes foram retiradas de frutos maduros, lavadas, secas à sombra e colocadas para germinar imediatamente ou então, armazenadas em geladeira (8°C) por 15 e 30 dias. Os tratamentos corresponderam à imersão das sementes por 24 horas nas seguintes soluções com aeração: água, GA3 a 50, 100 e 200 mg.L-1. Através dos resultados obtidos, observou-se que as sementes perderam o poder germinativo, à medida que aumentou-se o tempo de armazenamento, sendo a porcentagem de germinação muito baixa (7%) aos 30 dias de armazenamento. O tempo médio de germinação foi menor após 15 dias de armazenamento.

Uso de trigo orgânico na alimentação de juvenis de tilápia do Nilo

Embora a produção de peixes em sistema orgânico seja crescente no mundo, no Brasil, ainda há poucos estudos sobre esta prática. Este trabalho objetivou avaliar a utilização de trigo orgânico, em substituição ao milho orgânico, na dieta de juvenis de tilápia do Nilo. Foram utilizados 200 juvenis (5,24 ± 0,13 g; 6,91 ± 0,40 cm), distribuídos em 20 hapas experimentais (0,15 m³ de volume útil), em tanque de concreto com capacidade para 25,0 m³ de água, com sistema de aeração constante, em delineamento experimental inteiramente casualizado. Foram elaboradas cinco dietas contendo farelo de trigo orgânico (0,0 g kg-1; 50,0 g kg-1; 100,0 g kg-1; 150,0 g kg-1; e 200,0 g kg-1) e o arraçoamento foi realizado quatro vezes ao dia (08:00h, 11:00h, 14:00h e 17:00h). Foram avaliados a massa final, comprimento total, taxa de sobrevivência, ganho de peso diário, fator de condição de Fulton, gordura visceral, índice hepatossomático, índice viscerossomático e a composição centesimal da carcaça dos peixes (teores de umidade, proteína, lipídio e cinza). Os níveis de inclusão de farelo de trigo orgânico não afetaram as variáveis analisadas. O trigo orgânico pode ser incluído na dieta de juvenis de tilápia do Nilo até o limite de 200,0 g kg-1, sem causar qualquer problema produtivo.

O tráfego de máquinas agrícolas e as propriedades físicas, hídricas e mecânicas de um Latossolo dos Cerrados

No Brasil, o tráfego contínuo e inadequado de rodados de máquinas e a ação da soleira dos implementos sobre áreas agrícolas na região dos Cerrados têm provocado alterações dos atributos físicos e mecânicos dos solos. Com este entendimento, este estudo teve por objetivo avaliar a influência do rodado traseiro e da soleira de implementos agrícolas, usualmente utilizados na região dos Cerrados, sobre a compressibilidade de um Latossolo Vermelho distrófico típico. Os ensaios foram realizados em parcelas preparadas com arado de discos, arado de aivecas, grade aradora e semeadora/adubadora, que, desde novembro de 1994 até à data da amostragem, novembro de 1999, estiveram sob o sistema plantio direto. As alterações na compressibilidade foram avaliadas pela quantificação das pressões de preconsolidação, assim como por algumas propriedades físicas e hídricas (densidade do solo, porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado) no momento do preparo e depois da colheita. No momento do preparo, logo depois da passada do rodado e antes que o implemento mobilizasse o solo, o solo foi avaliado em superfície (SP - 0,00 a 0,05 m) e na profundidade média de trabalho (PMT - 0,24 a 0,27 m). A influência da soleira dos implementos foi avaliada logo depois do corte, na profundidade de trabalho abaixo da soleira de cada implemento (PT-SI). Depois da colheita, as amostragens foram repetidas, o que permitiu verificar a influência dos tráfegos subseqüentes. A intensidade de tráfego do rodado e a ação da soleira dos implementos alteraram a compressibilidade, a densidade do solo, a porosidade e condutividade hidráulica do solo saturado do Latossolo Vermelho distrófico nas profundidades: superficial (SP), profundidade média de trabalho (PMT) e profundidade de corte dos implementos (PT-SI). de maneira geral, a passada do rodado traseiro aumentou os valores de pressão de preconsolidação (sigmap) do solo na superfície (SP), enquanto o tráfego subseqüente, necessário ao cultivo, elevou esses valores em subsuperfície, tanto na PMP como em PT-SI. A passada do rodado elevou e reduziu a densidade do solo (Ds) e a macroporosidade, respectivamente, tendo sido o arado de aivecas o implemento que mais modificou essas propriedades. As soleiras dos órgãos ativos do arado de discos e da grade aradora foram as que mais elevaram a pressão de preconsolidação (sigmap), consolidando, portanto, a estrutura do solo na profundidade PT-SI. Com exceção da semeadora/adubadora, a soleira dos órgãos ativos dos demais implementos avaliados reduziram significativamente a condutividade hidráulica do solo saturado (Ks) na profundidade PT-SI, tendo o arado de aivecas se mostrado o implemento mais impactante, seguido da grade aradora e arado de discos.