Revista de Ciência e Tecnologia – Unig

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Volume 6  Número 1  Junho de 2006  ISSN 1519­8022  4  REVISTA DE  CIÊNCIA & TECNOLOGIA  A revista tecnológica da UNIG

REVISTA DE  CIÊNCIA & TECNOLOGIA  A revista tecnológica da UNIG 

Direitos exclusivos para esta edição:  Universidade Iguaçu – UNIG  Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas  Nova Iguaçu, RJ 

Os artigos desta revista são de responsabilidade exclusiva dos autores. É permitida a reprodução  total ou parcial dos artigos nela publicados, desde que seja citada a fonte.  Impresso no Brasil 

Supervisor Editorial  António Filipe Falcão de Montalvão, UNIG  Corpo Editorial  Antônio Carlos de Abreu Mol, CNEN  Antônio Carlos Freire Sampaio, UNIG  António Filipe Falcão de Montalvão, UNIG  Cláudio Henrique dos Santos Grecco, UNIG ,CNEN  Cláudio Márcio Nascimento Abreu Pereira, UNIG  Denise Salim Santos, UNIG, FACHA  Fernando Medina, UNIG  Francisco Antônio Caldas Andrade Pinto, UNIG  Isaias Gonzaga de Oliveira, UNIG  Paulo Fernando Neves Rodrigues, FAU/UFRJ 

REVISTA DE  CIÊNCIA & TECNOLOGIA  A revista tecnológica da UNIG 

Objetivo e Escopo  REVISTA  DE  CIÊNCIA  &  TECNOLOGIA  é  uma  publicação  de  distribuição  gratuita,  editada  semestralmente  pela  Universidade  Iguaçu,  com  o  objetivo  de  divulgar  trabalhos  científicos  inéditos  e  artigos  de  revisão,  cobrindo  os  diversos  temas  na  área  de  Ciências  Exatas  e  Tecnológicas.  Informações para submissão de artigos  Os  interessados  em  submeter  artigos  para  publicação  deverão  enviá­los  ao  endereço  abaixo,  em  duas  cópias,  impressas  em  papel  formato  A4  (impresso  somente  de  um  lado  da  folha),  coluna  única,  com  espaçamento  simples  e  letra  Times  New  Roman  tamanho  12,  acompanhadas  dos  1/4  respectivos  arquivos  eletrônicos  (e­mail  ou  em  disquete  de  3  ),  PC/Compatível,  contendo  o  texto  editado  em  Microsoft  Word,  as  figuras  e  tabelas  necessárias.  Com  o  intuito  de  agilizar  a  edição,  recomenda­se  que  as  figuras  e  tabelas  sejam  embutidas  no  texto  já  em  suas  respectivas  posições. A primeira folha deve conter o título do trabalho, nomes e endereços completos dos  autores e um resumo de, no máximo, 250 palavras. O corpo do trabalho deve ser subdividido em  seções  numeradas  com  algarismos  arábicos.  As  referências  devem  ser  numeradas  em  ordem  de  citação  no  corpo  do  texto.  O  artigo  completo  não  deve  exceder  15  páginas,  incluindo  figuras  e  tabelas.  Revisão dos artigos  Todos  os  artigos  serão  revisados  por  especialistas,  membros  do  corpo  editorial,  ou,  caso  haja  necessidade,  revisores  externos  serão  convidados.  Neste  caso,  os  nomes  de  tais  revisores  serão  informados  nos  respectivos  exemplares.  No  caso  da  aceitação  do  artigo  estar  condicionada  às  considerações  feitas  pelos  revisores,  estas  serão  repassadas  ao  autor  para  que  o  próprio  faça  as  devidas  modificações  no  artigo,  reenviando­o  para  o  corpo  editorial.  Após  aceitação  ou  não  do  trabalho,  os  autores  serão  notificados.  O  material  enviado  para  revisão  não  será,  em  hipótese  alguma, retornado ao autor.  Endereço para submissão de artigos  Os artigos devem ser submetidos para:  António Filipe Falcão de Montalvão  UNIVERSIDADE IGUAÇU  Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas ­ FaCET,  Assessoria de Pesquisa  Av. Abílio Augusto Távora 2134, Nova Iguaçu, RJ  E­mail: facet@unig.br

Expediente  ISSN 1519­8022  Chanceler  Dr. Fábio Raunheitti – in memorian  Presidente da Mantenedora  Prof. Sylvio Jorge de Oliveira Shad  Reitor  Dr. Júlio César da Silva  Pró­Reitor Administrativo  Dr. João Batista Barreto Lubanco  Pró­Reitor de Ensino e Graduação  Dr. Carlos Henrique de Melo Reis  Pró­Reitor de Pesquisa e Extensão  Prof. Antônio Carlos Carreira Freitas  Secretário Geral  Eliana Dória Vince  Diretor da Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas  Osvaldo Parente Gomez  Coordenador do Curso de Sistemas de Informação  Profª. Débora José  de Souza Constantino  Coordenador do Curso de Engenharia da Computação  Profº. Osvaldo Parente Gomez  Coordenador do Curso de Engenharia de Produção  Profº. Fernando Medina  Coordenador do Curso de Licenciatura em Computação  Prof ª. Vania Vieira Fernandes Muniz  Coordenador do Curso de Matemática  Prof ª. Maria Teresa Teixeira Ávila  Assessor de Extensão da Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas  Prof o . Luis Carlos da Silva 

Universidade Iguaçu  Av. Abílio Augusto Távora, 2134 – CEP 26.260­000  Nova Iguaçu – RJ – Brasil – Tel.: 2666­2001  www.unig.br

Editorial…………………………………………………………………………………………………………………6 

Aço………………………………………………………………………………………………………………………… 7 

Comportamento Estrutural…………………………………………………………………………………….19 

Utilizada em Salas de Controle de Usinas Nucleares………………………………………………….38 

RJ ……………………………………………………………………………………………………………………….. 46 

Presença de Poluentes Emergentes no Meio Ambiente……………………………………………….57 

Utilizando Rede Neural Probabilística e Características deTextura……………………………69 

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Editorial  Desde o início da sua existência, a Revista Ciência &Tecnologia teve o propósito de ser  uma  via  de  comunicação  com  a  comunidade  científica  na  ela  qual  se  insere.  Resultados  de  desenvolvimentos científicos têm sido publicados por professores e pesquisadores da UNIG e de  outras  instituições,  contribuindo  assim  para  estreitar  relações  na  comunidade  científica  objetivando  a  melhoria  no  ensino  e  na  pesquisa.  O  comprometimento  do  Professor  Osvaldo  Parente  Gomez,  do  Professor  Cláudio  Márcio  do  Nascimento  Abreu  Pereira,  do  corpo  editorial  na seleção e edição de artigos, assim como o compromisso dos dirigentes UNIG na manutenção  da  infra­estrutura  necessária,  tem  sido  fundamental  na  obtenção  de  periodicidade  na  edição  e  qualidade da revista. A participação dos professores e pesquisadores da UNIG e da comunidade  científica  externa  na  revista  tem­na  engrandecido  de  uma  maneira  crescente.  Assim  este  periódico  atinge  o  objetivo  de  ser  um  veículo  de  divulgação  de  resultados  de  pesquisas  científicas.  A  publicação  de  artigos  de  pesquisadores  de  outras  instituições  demonstra  que  a  revista tem alcançado também a comunidade científica externa. Não se pode deixar de enfatizar,  porém,  que  a  revista  Ciência  &  Tecnologia  é  um  veículo  fundamental  na  divulgação  dos  resultados de projetos científicos dos professores da FaCET. 

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Aplicação Estrutural de Concretos de Altíssimo Desempenho  Reforçados com Fibras de Aço  Sidiclei Formagini  Universidade para o Desenvolvimento do Estado e da Região do Pantanal­UDERP  Rua Ceará, 333, Miguel Couto, Campo Grande – MS, CEP: 79003­010 Caixa Postal: 2153  E­mail: sidiclei@yahoo.com.br  Resumo  O aprimoramento de técnicas de dosagens, aliadas ao uso de novos materiais cimentíceos e  químicos,  possibilitou  desenvolver  concretos  de  altíssimo  desempenho  reforçados  com  fibras  (CONADAF).  O  elevado  desempenho  e  durabilidade,  mesmo  em  condições  ambientais  agressivas, tornam o compósito ideal para ser aplicado na confecção de estruturas esbeltas,  com espessura mínima de até 1 cm, com formas variadas e arrojadas. Este artigo apresenta  algumas de suas propriedades nos estados fresco e endurecido e de durabilidade, assim como  exemplos bem sucedidos de sua utilização na construção de estruturas no Brasil e no mundo.  Todos os casos apresentados de utilização do material comprovam sua viabilidade nos diversos  setores da arquitetura e da engenharia, tais como construção de peças decorativas, esculturas,  monumentos artísticos, painéis pré­fabricados e estruturas de grande porte.  Palavras­chave: CONADAF, altíssimo desempenho, concreto, dosagem, aplicação estrutural. 

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superior  à  do  concreto  convencional,  devido  à  sua  baixa  porosidade.  Concretos  com  estas  características  passaram  a  ser  usados  em  construções  ao  ar  livre  ou  sob  as  mais  severas  condições  ambientais  como  no  caso  de  plataformas  marítimas,  pontes,  usinas  nucleares, edifícios altos etc.  Produzir  concretos  com  diversos  tipos  de  materiais,  buscando  elevado  desempenho,  não  é  uma  tarefa  fácil,  uma  vez  que  os  problemas  de  empacotamento  e  interação  entre  os  grãos,  no  estado  fresco,  tornam­se  mais  relevantes  devido  à  redução  da  relação  água/cimento,  [1].  Para  se  atingirem  os  mais  elevados  valores  possíveis  de  resistências  à  compressão,  é  necessário  reduzir  a  dimensão  dos  agregados,  tornando  o  concreto  menos  heterogêneo,  minimizando  o  efeito  da  zona  de  transição  e  a  contribuição  do  agregado  na  resistência  à  compressão.  ORANGE  et  al.,  [2]  sugerem  uma  dimensão  máxima  para  o  agregado  de  2  mm  para  produção  de  concretos  com  altíssimo  desempenho  com  resistência  à  compressão  aos  28  dias  superior a 120 MPa.  A  crescente  exigência  de  concretos  com  propriedades  mecânicas  cada  vez  mais  elevadas  na  construção  civil  fez  com  que  pesquisadores  de  diversas  universidades  e  empresas  particulares  elaborassem  novas  metodologias  de  dosagem,  fugindo  dos  procedimentos  convencionais,  que  atualmente  são  limitados  a  poucos  materiais.  Com  isso,  a  cada  ano,  pesquisadores  estão  desenvolvendo  concretos  mais  resistentes.  Concretos  com  resistência  à  compressão  de  até  400  MPa  foram  produzidos  usando  agregados  apropriados  e  aplicando  cura  com  tratamento  térmico  [3].  Atualmente,  o  recorde  mundial  de  resistência  à  compressão  é  de  800  MPa,  concreto  produzido  com  agregados  metálicos,  aplicando  cura  sob  pressão  com  tratamento  térmico.  Para  alguns  pesquisadores,  produzir  concretos  com  resistência  à  compressão  de  1  GPa  não  é 

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a  fatores  como:  condições  e  técnicas  de  produção  serem  dominadas  por  poucos  engenheiros?  custo  elevado  dos  componentes  da  mistura?  custo  operacional  elevado,  devido  à  pequena  escala  de  produção  do  material?  logística  de  operacionalização  de  sua produção.  Composição  Para  a  produção  do  CONADAF,  podem  ser  empregados  materiais  como:  cimentos  classe  CP  III,  CP  IV  e  CP  V?  sílica  ativa?  sílica  325  (sílica  flour)?  classes  de  areias  com  dimensão  dos  grãos  entre  150  e  300  ?m,  300  e  425  ?m  e  entre  425  e  600  ?m?  microfibra  de  aço  (diâmetro  de  0,18  mm  e  comprimento  de  12  mm)  e  mineral  (microfibra  de  wollastonita  com  dimensão  transversal  variando  de  5  ?m  a  100  ?m  e  a  longitudinal  de  50  ?m  a  2  mm)?  e  dispersante  de  terceira  geração  à  base  de  policarboxilatos.  Parâmetros de Dosagem  Alguns  parâmetros  básicos  devem  ser  levados  em  conta  na  dosagem  dos  concretos  para  garantir  propriedades  de  altíssimo  desempenho  tanto  no  estado  fresco  como  no  endurecido. Estes parâmetros são, [3]:  •  homogeneização  da  mistura  através  da  redução na dimensão dos agregados?  •  aumento  da  compacidade  através  da  otimização da mistura granular?  •  aumento  da  ductilidade  através  da  adição  de microfibras minerais e fibras metálicas.  A  aplicação  destes  parâmetros  fornece  à  matriz  altíssimos  valores  de  resistência  à  compressão.  A  adição  de  fibras  à  matriz  promove  uma  melhora  na  sua  resistência  à  tração  e  também  faz  com  que  se  torne  possível obter certo grau de ductilidade. 

9  Solução visando ao mais alto desempenho  As  dosagens  de  concreto  têm  sido  realizadas,  na  prática,  utilizando  métodos  convencionais  baseados  em  procedimentos  empíricos,  obtidos  em  função  das  condições  de  abatimento  e  da  resistência  à  compressão  aos  28  dias.  Os  métodos  existentes  na  literatura,  sejam  eles  para  dosar  concretos  com  resistência  normal  ou  de  alto  desempenho,  são  limitados  ao  uso  de  poucos  materiais,  não  abordam  critérios  de  otimização  da  mistura  granular  e  fornecem  como  produto  final  um  material  heterogêneo  de  baixo  ou  moderado  desempenho  (figura  3.1).  Dentro  deste  contexto,  a  utilização  do  método  de  empacotamento  compressível  (MEC),  desenvolvido  por  DE  LARRARD  [9]  (implementado  no  Brasil  por  [1]  e  [10]),  é  uma  ferramenta  de  dosagem  que  possibilita  a  seleção  e  otimização  dos  constituintes  do  concreto,  aumentando  a  compacidade  da  mistura  granular  e  diminuindo  o  risco  de  segregação,  com  objetivo  de  proporcionar  o  mais  alto  desempenho  ao  produto  final  que,  aliado  à  baixa  relação  a/c,  torna  o  concreto  coeso  e  com baixa porosidade (figura 3.2).  CONCRETO CONVENCIONAL  Baixa compacidade  Maior risco de segregação 

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SOLUÇÃO VISANDO ALTO  Aumento da compacidade  Diminuição do risco de segregação 

MATERIAL COESO, POUCO  HETEROGÊNEO E DE ALTO Figura 3.2 – Dosagem realizada pelo MEC  [1]  Uma  vez  definida  a  composição  granulométrica,  o  traço  do  CONADAF  é  então  otimizado  para  satisfazer  critérios  no  estado  fresco  como:  excelente  trabalhabilidade  visando  bombeamento  e  auto­adensamento?  apresentar  comportamento  mecânico  com  altíssima  resistência  à  compressão  e  comportamento  dúctil  à  tração  [8].  Além  disso,  deve  ser  durável,  isto  é,  resistente  aos  meios  mais  agressivos.  Para  que  esses  critérios  sejam  alcançados,  a  relação  água/cimento  é  a  menor  possível,  da  ordem  de  0,20,  sendo  que  o  consumo  de  água  encontra­se  próximo  ao  necessário  para  preencher  os  vazios  produzidos  pelos  grãos  empacotados.  Normalmente  o  agregado  utilizado  é  a  areia  com  diâmetro  máximo  de  600 µm.  A  adição  de  sílica  ativa  e  o  uso  otimizado  de  outros  aditivos  minerais  também  são  absolutamente  essenciais.  Por  último,  são  adicionadas  fibras  metálicas  ou  sintéticas,  que  também  são  otimizadas  em  função  do  grau  de  ductilidade  desejado  ao  concreto.  Isto  envolve  a  otimização  do  comportamento  individual  das  fibras  e  sua  interação  com  a  matriz.  10  4.0 ­ Propriedades do CONADAF  Estado fresco  O  CONADAF  apresenta  propriedades  auto­adensáveis,  com  diâmetro  médio  de  espalhamento  superior  a  70  cm  (ensaio  de  tronco  de  cone  de  Marsh,  figura  4.1).  Sua  alta  fluidez  permite  moldar  elementos  esbeltos,  com  apenas  1  cm  de  espessura  (figura  4.2),  sem  utilizar  adensamento  mecânico. 

Figura  4.1  –  ensaio  de  espalhamento  utilizando o tronco de cone de Marsh. 

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CAD.  O  traço  é  otimizado  para  aumentar  a  resistência  do  concreto  à  formação  das  primeiras  fissuras,  e  sua  propagação  na  matriz  é  controlada  pelo  volume  de  fibras,  pela  aderência  fibra­matriz  e  por  características  das  fibras,  como  razão  de  aspecto  l/d,  resistência  à  tração  e  módulo  de  elasticidade  [5].  A  presença  de  fibras  bem  aderidas  a  uma  matriz  de  alta  rigidez,  fornece  ao  compósito  propriedades  mecânicas  elevadas  com  comportamento  elasto­plástico  com  endurecimento  (“strain  hardening”)  após  a  formação  das  primeiras  fissuras na matriz (figura 4.3) [5] e [6]. 

40  30  20  100mm  P  10 12mm  100mm  Tensão elástica equivalente  na flexão (MPa)  300mm  0  0  4  8  12  16  20  Deflexão no meio do vão (mm)  Figura  4.3  –  Curvas  típicas  de  tensão  equivalente  elástica  na  flexão  versus  deflexão no meio do vão.  Sob  compressão  uniaxial,  o  CONADAF  apresenta  comportamento  praticamente  linear  de  tensão­deformação  até  atingir  a  resistência  de  pico  (figura  4.4).  A  ruptura  explosiva  é  minimizada  com  adição  das  fibras,  promovendo  aumento  da  ductilidade  ao material.  Durabilidade  O  CONADAF  apresenta  microestrutura  altamente  compacta  com  baixa  absorção  capilar  de  água  (inferior  a  0,1g/cm²),  baixa  absorção  de  água  por  imersão  (inferior  a  1%  do  peso  em  massa),  baixíssima  porosidade  11  (índice  de  vazios  inferior  a  2%)  e  excelente  resistência  a  ataques  químicos  de  íons  cloretos e sulfatos. 

200  1 ano  160 180 dias  28 dias  120  7 dias  Tensão (MPa)  80  3 dias  40 

0  0  1  2  3  4  5  6  7  8  o /  )  Deformação (  oo 

Figura  4.4  –  Curvas  típicas  do  comportamento  tensão­deformação  sob  compressão uniaxial. 

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operacionais  de  montagem  de  armaduras  principais e secundárias?  •  estruturas  com  menor  volume  e  peso:  elementos  moldados  com  CONADAF  podem  ser  duas  ou  três  vezes  mais  leves  do  que aqueles de concreto convencional?  •  moldagem  de  elementos  esbeltos:  elementos  com  espessura  a  partir  de  um  centímetro  podem  ser  moldados  com  facilidade?  •  baixo  custo  de  manutenção:  estruturas  feitas  com  CONADAF,  especialmente  aquelas  situadas  em  ambientes  agressivos,  podem  apresentar  resistência  e  durabilidade  elevadas  em  relação  às  estruturas  de  concreto convencional ou de aço?  •  possibilidade  de  concepções  e  produções  arquitetônicas  arrojadas,  com  as  mais  variadas formas e esbeltez.  O  uso  do  CONADAF  na  confecção  de  elementos  estruturais  pode  apresentar  as  seguintes vantagens:  •  elevada  resistência  à  compressão,  à  tração direta e na flexão?  •  comportamento  dúctil:  alta  capacidade  de  deformação  após  abertura  da  primeira  fissura na matriz?  •  excelentes  propriedades  de  lançamento  e  adensamento?  •  baixa  permeabilidade:  baixo  risco  de  carbonatação  e  penetração  de  íons  cloretos  e  de sulfatos?  •  valores  muito  baixos  de  retração  por  secagem  e  fluência  tornando­se  excelente  em estruturas protendidas.  •  custo  de  manutenção  mínimo,  pois  apresenta  vida  útil  estimada  superior  a  1000  anos.  6. 0 – Aplicação  Esta  nova  geração  de  concreto  com  propriedades  mecânicas  elevadas,  durabilidade  e  estética,  é  ideal  para  12  manutenção  e  regularizações  em  estruturas  existentes,  construções  de  novas  estruturas  que  necessitem  tais  propriedades,  como  é  o  caso  de  edifícios  altos,  pontes  com  grandes  vãos,  túneis  e  principalmente  obras  em  ambientes  agressivos  como  plataformas  marítimas e usinas nucleares.  A  seguir  são  apresentados  exemplos  bem  sucedidos  de  aplicação  do  CONADAF  e  do  Ductal®   ,  da  Lafarge  Cimentos,  em  diferentes  elementos  estruturais,  sem  presença  de  armadura principal. 

Figura  6.1  –  adequação  e  estética  em  superfícies irregulares, [11].  Estética  A figura 6.1 mostra a estética do concreto  moldado  sob  superfícies  irregulares,  provando  que  o  material  se  adaptou  muito  bem  aos  contornos  do  molde  utilizado,  apresentando  a  superfície  bem  definida  com  aspecto brilhoso.  A  utilização  do  Ductal®    permitiu  a  criação  de  painéis  pré­fabricados  texturizados  com  um  esboço  vegetal  em  alto  relevo  através  do  uso  de  folhas  naturais  no  fundo  dos  moldes  (figura  6.2).  Estes  painéis  foram  utilizados  para  revestir  a  fachada  de  uma  escola  na  Cidade  de  “Franche  Comte”,  na  França.  Ao  todo,  foram  produzidos  23  painéis  (1,70  x  3,60  m  e  1,70  x  4,60  m)  com  espessura  de  apenas 3,5 cm.

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Estação de trem de Shawnessy  Para  construir  a  estação  de  trem  de  “Shawnessy”  na  cidade  de  Calgary,  Canadá  (figura  6.4),  foram  utilizadas  coberturas  em  forma  de  cascas  côncavas,  sem  presença  de  armadura  principal,  com  espessura  de  20  mm.  ®  demonstrou  excelente  O  Ductal  facilidade de uso nesta criação arrojada. Esta  criatividade  artística,  com  elevada  resistência  estrutural,  foi  projetada  e  analisada  experimentalmente  pelo  Centro  de  Inovação  Tecnológica  da  Universidade  de  Calgary,  que  aprovou  o  uso  do  material.  Os  pré­fabricados,  além  de  extremamente  duráveis,  também  são  fáceis  de  serem  limpados,  exigindo  um  custo  de  manutenção  muito baixo [12].  Torre para suporte de um sino  Figura  6.2  –  Painéis  com  aberturas  em  forma  de  folhas  utilizados  em  uma  escola  na  França [13]. 

Passarela de Sherbrooke  A  figura  6.3  mostra  um  exemplo  clássico  de  aplicação  do  Ductal ®  ,  na  construção  dos  elementos  estruturais  de  uma  passarela  sob  um  riacho  na  Cidade  de  Sherbrooke,  Canadá  [11]. 

Figura  6.3  –  estrutura  de  uma  passarela  sobre  um  riacho  em  Sherbrooke,  Quebec,  Canadá  [11]. 

13  A  reconstrução  de  uma  torre  de  sino  (figura  6.5)  na  cidade  de  Laval,  na  França,  utilizando  ®  possibilitou  um  o  Ductal  ,  considerável  aumento  na  vida  útil  da  estrutura.  A  segunda  vantagem  obtida  foi  a  redução  em  cerca  de  5  vezes  no  peso  do  conjunto,  que  media  7  metros  de  altura.  Por  último,  a  produção,  cura,  transporte  e  posicionamento  do  conjunto  a  uma  altura  de  22  metros  foram  realizados  em  apenas  48  horas.

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Figura  6.5  –  Torre  de  sino,  Laval,  França  [13].  Figura  6.4  –  Abrigo  de  pedestres  em  Calgary, Canadá [12]e[13]  Guarda­sóis em fachadas de edifício  O Ductal ®  foi utilizado para produzir painéis  pré­fabricados  para  construção  de  guarda­  sóis  (figura  6.6)  na  fachada  de  um  edifício  na  Universidade  de  Doua,  em  Lyon  (França).  Os  painéis  pré­fabricados  foram  produzidos  com  espessuras  de  3  a  4  cm  e  comprimento  de  1,70  m.  No  total,  foram  produzidos  mil  guarda­sóis  pré­fabricados  e  instalados  na  fachada  com  objetivo  de  desviar  e  difundir  a  luz  no  interior  do  edifício. 

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passarela com 19 m de comprimento e 1,6 m  de  largura  (figura  6.7),  inteiramente  em  Ductal ®,    em  um  de  seus  armazéns  destinados  ao  armazenamento  de  produtos  químicos.  A  passarela  foi  construída  com  três  elementos  pré­fabricados,  sem  armadura  passiva,  apoiada  em  pilares  de  aço,  independentes  da  superestrutura.  A  estrutura  produzida  ®  substituiu  o  com  o  Ductal  projeto  original  que  previa  o  uso  de  aço,  oferecendo  capacidade  de  carga  maior  que  a  estrutura  original,  com  apenas  uma  laje  de  8  cm de espessura. 

Figura 6.7 – Passarela industrial na Cryso  [13].  Estação de trem subterrânea  Combinar  desempenho  estético  era  o  objetivo  ambicioso  para  os  painéis  acústicos  utilizados  na  construção  de  uma  estação  subterrânea  (figura  6.8)  no  Principado  de  Mônaco.  As  paredes  da  estação  necessitavam  ser  produzidas  com  baixo  peso.  Então,  foram  construídos  painéis  acústicos  finos  com  aberturas  de  1,5  cm²  com  objetivo  de  diminuir  o  peso  e  o  barulho  provocado  pelo  fenômeno  de  reverberação  durante  a  passagem  dos  trens.  Além  do  exigir  desempenho  acústico  e  estético,  os  15  painéis  também  deveriam  resistir  à  agressividade  do  ambiente.  Além  do  mais,  painéis  com  dimensão  média  de  1,80  x  2,30  m,  espessura  de  2  cm  nas  áreas  sólidas  e  1,5  cm  nas  áreas  perfuradas  são  fáceis  de  serem  transportados  e  instalados,  fornecendo  acabamento  altamente  estético  para  os  usuários da estação e seus operadores. 

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para  fornecer  um  complexo  processo  de  unir  as  folhas  (algumas  das  quais  tinham  apenas  6 cm de espessura) ao tronco da árvore. 

Figura 6.9 – Árvore de Martel,[13].  Estruturas de pontes  A  administração  federal  de  estradas  dos  Estados  Unidos  (FHWA)  lançou  um  estudo  detalhado  para  desenvolver  soluções  utilizando  materiais  de  elevado  desempenho,  com  objetivo  de  reduzir  significativamente  o  número  de  pontes  obsoletas  de  várias  décadas  [13].  Dos  resultados  iniciais  com  diversos  ®  tipos  de  materiais,  o  Ductal  apresentou  a  melhor  solução,  fornecendo  custos  de  manutenção  reduzidos  em  função  da  máxima  durabilidade.  Conseqüentemente,  16  uma  ponte  experimental  (figura  6.10)  foi  projetada  e  construída  no  estado  da  Virgínia  validando  o  estudo.  A  ponte  é  composta  por  duas  vigas  em  forma  de  PI,  com  21,3  m  de  comprimento  por  2,44  m  de  largura,  utilizando  armadura  protendida.  O  projeto  dessas  vigas  foi  desenvolvido  e  monitorado  através  de  um  estudo  científico  realizado  no  M.I.T.  (Instituto  de  Tecnologia  de  Massachusetts), EUA. 

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ROSA  [15]  e  FAIRBAIRN  et  al.  [7].  A  figura  6.11  mostra  uma  casca  de  Ductal ®  construída  e  ensaiada  na  COPPE/UFRJ  por  BRANDÃO  [14].  A  casca  na  forma  de  tronco  piramidal  quadrada,  com  os  lados  medindo  3,0  m,  tem  apenas  1  cm  de  espessura.  Para  que  sua  ruptura  ocorresse,  foi  aplicada  uma  carga  pontual  superior  a  1  tf  na  região  central.  Este  estudo  provou  a  viabilidade  técnica  de  desenvolvimento  e  produção  de  elementos  estruturais  com  este  tipo de material no Brasil. 

Figura  6.11  –  Casca  em  forma  de  tronco  piramidal  projetada,  construída  e  ensaiada  na COPPE/UFRJ [14].  7. Conclusões  O  CONADAF­Ductal®   ,  por  ser  um  material  extremamente  resistente  e  durável,  mesmo  quando  submetido  a  meios  bastante  agressivos,  é  um  material  ideal  para  ser  utilizado  em  estruturas  cada  vez  mais  esbeltas  que,  físicamente,  impossibilitam  o  uso  de  armaduras  passivas.  A  seção  e  o  volume  de  concreto  necessários  para  resistir  aos  esforços  solicitantes  tornam­se  inferiores  àqueles  que  seriam  necessários,  caso  fosse  utilizado  concreto  convencional,  ou  seja,  o  volume  de  material  pode  ser  reduzido  17  consideravelmente.  A  longo  prazo,  a  durabilidade  elevada  do  material  minimizará  os  custos  de  manutenção,  reparo  e  substituição  da  estrutura  existente  por  uma  nova.  Todos  os  exemplos  apresentados  de  aplicação  deste  tipo  de  material  na  construção  de  elementos  estruturais  foram  bem  sucedidos,  indicando  sua  versatilidade  e  potencialidade. 

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Structural  Applications,  Honolulu,  USA,  (RILEM, 2005).  [6]  FAIRBAIRN,  E.  M.  R.,  TOLEDO  FILHO,  R.  D.,  FORMAGINI,  S.,  ROSA,  J.  I.  AND  BATTISTA,  R.  C.,  “Experimental  Analysis  and  Modeling  of  Ultra  High  Performance  Fiber  Reinforced  Concrete  Plates”,  in  International  Workshop  on  High  Performance  Fiber  Reinforced  Cementitious  Composites  in  Structural  Applications,  Honolulu,  USA,  (RILEM,  2005).  [7]  FAIRBAIRN,  E.  M.  R.?  TOLEDO  FILHO,  R.  D.?  BATTISTA,  R.  C.?  BRANDÃO,  J.  H.?  ROSA,  J.  I.?  and  FORMAGINI,  S.,  “Experimental  And  Numerical  Analysis  Of  UHPFRC  Plates  th  And  Shells”.  16  European  Conference  of  Fracture  –  Failure  Analysis  of  Nano  and  Engineering  Materials  and  Structures,  Alexandroupolis,  Greece,  July, 2006.  [8]  CHANVILLARD,  G.  AND  RIGAUD,  S.,  “Complete  Characterization  of  Tensile  Properties  of  Ductal  UHPFRC  According  to  the  French  Recommendations”.  RILEM  –  Fourth  International  Workshop  on  High  Performance  Fiber  Reinforced  Cement  Composites  (HPFRCC4),  Ann  Arbor,  USA, 2004.  [9]  DE  LARRARD,  F.,  “Concrete  Mixture  Proportioning:  A  Scientific  Approach”. 

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Modelagem de Elementos Básicos de Estruturas para a  Análise Qualitativa do Comportamento Estrutural  Paulo Fernando Neves Rodrigues 1  e Adriana da Silva Hermida 2  1 Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ  Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, FAU/UFRJ  Ilha do Fundão – 21945 970 ­ Rio de Janeiro, RJ, Brasil  E­mail: pfnr@fau.ufrj.br  2 Arquiteta, formada pela FAU/UFRJ  Ilha do Fundão – 21945 970 ­ Rio de Janeiro, RJ, Brasil  E­mail: driarq@click21.com.br 

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todo  arquiteto  deve  conhecer  os  tipos  de  sistemas  estruturais  existentes,  saber  como  seus  elementos  se  comportam  e  estar  capacitado  a  apresentar  seu  pré­  dimensionamento.  As  estruturas  criadas  pelo  homem  são  concebidas  e  projetadas  para  atender  a  determinados  requisitos  básicos,  sejam  estes  de  funcionalidade,  de  estética,  de  economia,  de  equilíbrio,  de  estabilidade,  de  resistência  etc.  Deste  modo,  tornam­se  a  essência  da  arquitetura.  Portanto,  o  primeiro  contato  do  aluno  com  esta  matéria  é  de  extrema  importância,.  uma  vez  que,  a  partir  desse  momento,  o  estudante  se  sentirá  motivado  a  ampliar  e  aprimorar  os  seus  conhecimentos  nos  períodos seguintes.  No  curso  de  Arquitetura  e  Urbanismo  da  FAU/UFRJ,  já  no  primeiro  período  letivo  o  estudo  dos  sistemas  estruturais  é  introduzido  através  da  disciplina  “Modelagem  dos  Sistemas  Estruturais”.  Nesta  disciplina,  estudam­se  não  só  as  características  e  propriedades  principais  de  cada  elemento  estrutural  isolado,  mas  também  as  diversas  composições estruturais.  A  metodologia  utilizada  no  curso  explora  o  uso  da  intuição  no  processo  de  aprendizagem,  através  de  exemplos  tirados  dos  elementos  existentes  na  natureza,  das  reações  no  corpo  humano,  de  modelos  reduzidos  de  estruturas  feitos  em  sala  pelos  alunos,  monitores  e  professores?  e  exemplos  de  aplicação  de  estruturas  na  Arquitetura  e  Engenharia,  através  de  observações  das  obras  construídas  no  passado  e  no  presente,  seus sucessos e insucessos.  O  objetivo  é  mostrar  ao  aluno  qual  a  função  da  estrutura  na  Arquitetura,  sua  relevância  no  processo  de  projetar  e  executar  uma  edificação,  introduzindo  qualitativamente  os  sistemas  estruturais  existentes  e  suas  características,  incluindo  o  comportamento  estrutural,  quando 

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Os  sistemas  estruturais  são  compostos  de  elementos  que  ao  se  inter­relacionarem  desempenham  uma  função,  permanente  ou  não.  A  associação  destes  elementos  pode  resultar  em  inúmeras  possibilidades  de  criações  estruturais.  Quando  feita  de  uma  maneira  coerente,  sob  o  ponto  de  vista  econômico,  com  base  na  diversidade  de  materiais  existentes,  pode­se  chegar  numa  arquitetura  com  soluções  estruturais  mais  leves e econômicas.  A  seguir,  são  apresentados,  de  maneira  sucinta,  alguns  aspectos  da  metodologia  aplicada  no  curso  e  exemplos  de  algumas  possibilidades  de  arranjos  de  sistemas  estruturais  e  suas  configurações  deformadas,  a partir de determinadas solicitações.  VIGA  A  maioria  das  estruturas  dos  prédios  é  constituída  de  arranjos  de  elementos  de  vigas  e  colunas.  Estes  são,  portanto,  os  elementos  estruturais  básicos  mais  comuns  da construção civil.  As  vigas,  quando  solicitadas  por  cargas  verticais atuantes de cima para baixo, sofrem  deslocamentos,  apresentando  uma  deformada  associada  à  flexão.  Na  prática,  apesar  desses  deslocamentos  ocorrerem,  geralmente  não  são  perceptíveis  a  olho  nu  porque são muito pequenos.  A  flexão  acarreta  uma  combinação  de  tração  e  compressão.  Pode­se  facilmente  perceber  onde  ocorre  tração  e  compressão  em  vigas  através  do  uso  de  modelos  reduzidos,  confeccionados  em  materiais  flexíveis  que  possibilitem  a  ampliação  dos  deslocamentos.  Para  compreender  de  uma  forma  melhor  o  comportamento  estrutural  de  vigas  através  da  análise  de  suas  configurações  deformadas,  os  alunos  construíram  modelos  de vigas de borracha com diversas condições  de  apoio.  As  Figuras  2.1,  2.2  e  2.3 

21  apresentam  exemplos  de  vigas  simplesmente  apoiada,  biengastada  e  contínua,  respectivamente.  A  partir  desses  modelos,  pode­se  perceber  que  as  extremidades  da  viga  simplesmente  apoiada  giram  livremente  quando a carga é aplicada. Por outro lado, na  viga  duplamente  engastada,  as  extremidades  não  permitem  o  giro.  No  caso  da  viga  contínua,  percebe­se  a  influência  de  um  vão  sobre o outro.  É  notável,  também,  nos  três  modelos,  a  ocorrência  de  tensões  de  compressão  nas  fibras  superiores  da  seção  transversal  e  tração  nas  inferiores,  nas  regiões  centrais  dos vãos. 

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Com  o  objetivo  de  visualizar  melhor  os  resultados  da  torção,  os  alunos  montaram  os  modelos  das  Figuras  2.5  e  2.6,  onde  podem­  se ver, nitidamente, esses efeitos. 

Figura 2.3 – Viga contínua  No  caso  particular  de  vigas  em  balanço,  acontece justamente o oposto, ou seja, tração  nas  fibras  superiores  e  compressão  nas  inferiores,  como  apresentado  na  figura  2.4,  a  seguir. 

Figura 2.4 – Viga em balanço  Ao  analisar  estes  quatro  modelos  de  viga,  os  estudantes  chegaram  à  conclusão  que  a  viga  biengastada  apresenta  deslocamentos  menores  e,  como  conseqüência,  pode  suportar  mais  carga  que  a  viga  simplesmente  apoiada.  A  viga  em  balanço,  por  sua  vez,  é  muito  mais  flexível  que  a  viga  simplesmente  apoiada,  sendo,  portanto,  a  menos  resistente  em  termos  de  capacidade de carregamento.  Alguns  tipos  de  vigas  podem  sofrer  torção. Vigas que suportam marquises são os  exemplos  mais  comuns  encontrados  na  prática.  A  viga  balcão,  devido  à  sua  forma  curva, também, apresenta torção.  22  Figura 2.5 – Viga de marquise 

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concluir  que  a  flambagem  depende  do  tipo  de  material,  da  esbeltez  da  barra,  dos  tipos  de  vínculos  nas  extremidades  e  da  força  de  compressão  aplicada  e  também  ,  visualizar,  os  diversos  comprimentos  efetivos  de  flambagem  para  as  diferentes  condições  de  apoio. 

Figura 2.8 – Cabos  ARCO  F igur a 2.7 – Flambagem  CABO  Os  elementos  de  cabos  da  Figura  2.8  foram  feitos  com  elásticos.  Estruturas  de  cabos,  por  serem  bastante  esbeltas  e  flexíveis,  não  oferecem  resistência  a  esforços  de  compressão.  Entretanto,  apresentam  grande  resistência  à  tração.  Os  alunos  tiveram  a  oportunidade  de  perceber  que,  devido  a  essas  características,  cabos  podem  ser  utilizados  para  enrijecer  pórticos  submetidos  a  esforços  laterais,  sejam  eles  devidos à ação do vento, frenagem etc.  Verifica­se  também,  através  do  modelo  confeccionado  com  corrente,  da  Figura  2.9,  que  as  estruturas  de  cabos,  além  de  serem  resistentes  à  tração,  esbeltas  e  flexíveis,  possuem  uma  configuração  deformada  que  varia  de  acordo  com  a  intensidade  e  posição  da  carga  aplicada.  Em  outras  palavras,  reforçaram  os  conceitos  de  funiculares  de  forças e catenária. 

23  Ao  contrário  dos  cabos,  a  estrutura  do  arco  trabalha,  principalmente,  à  compressão,  embora  devido  à  sua  rigidez  possa  ocorrer  também  flexão.  No  caso  particular  em  que  o  arco  tem  a  sua  forma  obtida  através  da  inversão  de  uma  funicular  de  um  cabo,  o  mesmo  fica  submetido  apenas  à  compressão.  Desta  forma,  teoricamente,  o  arco  pode  ser  construído,  utilizando­se  o  mesmo  princípio  de  construção  dos  romanos,  ou  seja,  através  de  blocos  justapostos,  sem  a  utilização  de  aglomerante  entre  os  mesmos.  A  Figura  2.9  apresenta,  além  do  cabo  citado  anteriormente,  um  arco  montado  pelos  alunos, seguindo este princípio. 

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deixaria  de  ser  o  inverso  de  uma  funicular.  Alguma  tração  poderia  ocorrer  no  mesmo  e,  como  não  há  aglomerante  entre  os  blocos,  o  arco, provavelmente, entraria em colapso.  Por  meio  de  outros  modelos  de  arcos,  mostrados  nas  Figuras  2.10  e  2.11,  feitos  com  silicone  e  elástico,  foi  possível  comparar  o  comportamento  estrutural  do  arco  atirantado  da  Figura  2.10,  com  o  do  arco sem tirante da Figura 2.11. 

Figura 2.10– Arco atirantado  Figura 2.11 – Arco sem tirante  Os  alunos  notaram  que  a  presença  do  tirante  reduz  o  deslocamento  horizontal  dos  apoios,  podendo  até  impedi­lo  quando  o  material  do  tirante  for  suficientemente  resistente à tração.  Sendo  o  arco  uma  estrutura  rígida,  ficou  claro  para  os  alunos  que  a  sua  concepção  através  de  materiais  flexíveis,  mostra  somente  uma  tendência  de  deslocamento  do  mesmo.  É  perceptível  que  o  arco  da  Figura  24  2.13,  engastado  nas  extremidades,  é  muito  mais  rígido  que  o  biarticulado,  da  Figura  2.12  (ambos  construídos  com  barras  de  silicone),  apenas  por  causa  da  diferença  nas  condições  de  apoio.  Os  alunos  concluíram  também  que  o  arco  trata­se  de  uma  estrutura  que  apresenta  rigidez  pela  forma,  tendo  uma  maior  rigidez  à  flexão  que  uma  viga  de  mesma altura. 

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tensionadas.  No  modelo  da  Figura  2.14,  as  barras  foram feitas com borracha, o que propiciou a  identificação  das  barras  comprimidas  por  causa  da  flambagem.  O  grupo  de  alunos  logo  constatou  que  na  prática,  esta  flambagem  não  deve  ocorrer  para  não  levar  a  estrutura  ao  colapso  e  que,  por  isso,  as  barras  comprimidas  das  treliças,  além  de  rígidas,  devem  ser  suficientemente  robustas  para  evitar  a  ocorrência  de  flambagem  das  mesmas.  Por  outro  lado,  os  estudantes  deduziram  através  do  modelo  da  Figura  2.15,  onde  os  membros  tracionados  da  treliça  foram  montados  com  elásticos,  que  as  barras  submetidas  à  tração  podem  ser  substituídas  por  cabos,  quando  o  projeto  arquitetônico  permitir. 

Figura 2.14 – Treliça (barras comprimidas)  Figura 2.15 – Treliça (barras tracionadas) 

25  LAJE  Vários  modelos  de  lajes,  com  diferentes  formas  e  texturas,  feitos  com  borracha,  acetato,  cortiça  etc.  foram  elaborados  com  o  objetivo  de  se  analisar  as  deformadas  das  mesmas.  As  Figuras  2.16  a  2.18  apresentam  alguns  dos  modelos  montados  com  borracha,  simulando  painéis  de  uma  laje  maciça  que  sofre  flexão  apenas  em  uma  direção?  de  uma  laje  nervurada  (grelha)?  e  de  uma  laje  cogumelo, respectivamente.  Modelos  como  estes  proporcionam  um  maior  aprofundamento  nas  propriedades  e  características  dos  diversos  tipos  de  lajes,  além  de  consolidar  o  conceito  de  punção  e  comprovar que os elementos de lajes sofrem,  basicamente, flexão. 

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a  pensar  nas  cascas  de  translação  e  revolução  como  associações  contínuas  de  arcos,  tendo,  portanto,  características  e  comportamentos  semelhantes  aos  destes  elementos. 

Figura 2.18 – Laje cogumelo  Figura 2.20 – Casca de revolução 

MEMBRANA  Figura 2.19 – Casca de translação  CASCA  As  cascas  são  estruturas  que  possuem  riqueza  de  forma  e  fazem  parte  do  grupo  de  elementos  estruturais  que  apresentam  rigidez  pela  forma,  pelo  fato  de  trabalharem  basicamente  à  compressão.  Os  alunos  montaram,  na  maioria  das  vezes,  exemplos  de  cascas  de  translação  e  de  revolução,  como  os  mostrados  nas  Figuras  2.19  e  2.20,  respectivamente.  A  partir  de  modelos  flexíveis  como  os  exibidos  nestas  figuras,  verificaram  que  os  elementos  de  cascas  são  bastante  eficientes  quando  usados  como  coberturas,  pois  os  mesmos  apresentam  uma  boa  resposta  quando  sujeitos  a  carregamentos  distribuídos.  Por  outro  lado,  os  alunos  constataram  que  as  cascas  não  são  muito  eficientes  quando  submetidas  a  carregamentos  concentrados,  o  que  os  levou  26  Conclusões  análogas  foram  encontradas  quando  modelos  estruturais  de  membranas  foram  confeccionados,  ou  seja,  que  as  membranas  não  são  muito  resistentes  a  cargas  concentradas  e  são,  geralmente,  utilizadas,  em  coberturas.  A  Figura  2.21  exibe  um  modelo  de  estrutura  de membrana desenvolvido pelos alunos. 

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[13]  VASCONCELOS,  A.  C.,  “Estruturas  [14]  Arquitetônicas:  Apreciação  Intuitiva  das  Formas  Estruturais”,  Studio  Nobel, São Paulo, 1991. 

28  WILSON, F., “Structure: The Essence  of  Architecture”,  Van  Nostrand  Reinhold,  Expanded  Edtion,  New  York,  1983.

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Modelo Simplificado na Determinação da  Velocidade do Som em Misturas Bifásicas  António Filipe Falcão de Montalvão  Faculdade de Ciências Exatas e Tecnológicas, Uiversidade Iguaçu  AV. Abílio Augusto Távora, 2134, Nova Iguaçu,RJ,  Brazil  Phone: 55 24 24442313,  email: filipe_montalvao@hotmail.com  Resumo  O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo simples da determinação da velocidade  do  som  em  misturas  bifásicas  de  gás  e  líquido.  Através  de  uma  modelagem  conhecida  da  literatura, dimensionou­se e construiu­se um convergente/divergente do tipo Venturi para ser  utilizado na determinação experimental da velocidade do som. Utilizando três tipos de gás e  água, realizaram­se experiências medindo­se a quantidade de gás e líquido e determinou­se a  partir  das  condições  de  escoamento  bloqueado  a  velocidade  do  escoamento  na  seção  convergente  do  Venturi.  A  partir  destas  medidas,  desenvolveu­se  um  modelo  empírico  e  comparou­se o modelo com modelos de outros pesquisadores.  Palavras­chave: Velocidade do som, bifásico, escoamento, gás­líquido. 

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se  a  vazão  de  gás,  líquido  e  de  outras  variáveis  inerentes  ao  processo.  Ajustou­se  assim  um  modelo  empírico  a  partir  das  medidas  experimentais  nas  diversas  condições  de  escoamento.  O  modelo  desenvolvido  foi  comparado  com  modelos  de outros pesquisadores.  2. Revisão bibliográfica  De  uma  maneira  geral,  a  velocidade  do  som,  em  um  dado  escoamento  monofásico,  pode  ser  definida  pela  relação  abaixo,  onde,  v  é  a  velocidade  do  fluido  e  dP/dv  o  gradiente  de  pressão  em  relação  ao  volume  específico  do  fluido,  ao  longo  do  escoamento. 

2  2  a  = ­ v  .( dP/dv )  Nos  casos  de  escoamento  bifásico,  a  caracterização  de  velocidade  sônica  é  mais  complexa  do  que  para  escoamentos  monofásicos.    Este  assunto  tem  sido  estudado  por  diversos  autores.  Normalmente  as  relações  são  determinadas  levando­se  em  conta  a  velocidade  sônica  dita  “congelada”,  onde  o  fluido  não  possui  tempo para responder à perturbação imposta,  permanecendo  a  sua  fração  mássica  constante.    A  seguir,  mostram­se  diversas  relações  que  determinam  as  velocidades  sônicas  de  misturas  de  gás  em  líquido  e  as  hipóteses consideradas em cada uma delas.  Wijgaarden  [1]  desenvolveu  um  modelo  que  considera  que  as  ondas  de  choque  e  as  bolhas  de  gás  movimentam­se  com  a  mesma  velocidade  do  fluido,  que  a  pressão  no  gás  é  a  mesma  que  a  do  fluido,  que  o  escoamento  é  isotérmico,  que   é  muito  menor  que  1  e  que  não  existe  transferência  de  massa  entre  as fases.  a2  =  P / ( m .  ) 

30  Onde,   é  a  massa  específica  média  do  m  fluido  bifásico,   a  razão  entre  a  vazão  volumétrica  de  gás  e  a  vazão  volumétrica  total e P, a pressão absoluta do escoamento.  Yih­Yun  Hsu  [2]  desenvolveu  um  modelo,  a  seguir,  considerando  escoamentos  borbulhantes  sem  mudança  de  fase,  a  fase  gás  segue  a  equação  dos  gases  perfeitos,  o  líquido  é  incompressível  e  a  razão  de  escorregamento  entre  as  fases  não  é  em  função da pressão.  2  2  2  a  = [(1­x). g + x. L ] .R .T  /(x.  L)  g 

Onde,  R  é  a  constante  do  gás,  Tg  a  temperatura  do  gás,  x  a  razão  entre  a  massa  de  gás  e  a  massa  total, g  é  a  massa  específica do gás e  L a massa específica do  líquido.  A  relação  obtida  por  Henry  [3]  é  experimental,  válida  para  sistemas  bifásicos,  ar  e  água,  a  pressões  de  0,1  a  1  MPa    e  frações  de  vazios  de  até  0,5.  Onde,   é  a  fração  de  vazios,  ou  seja  a  razão  entre  o  volume  de  gás  e  volume  total  em  uma  determinada  seção  do  escoamento,    CpL  é  o  calor  específico  do  líquido,  Cvg  o  calor  específico  do  gás  a  volume  constante,  Cpg  o  calor  específico  do  gás  a  pressão  constante  e  aL a velocidade do som na fase líquida. 

2  ]­1.n.P/ a = [   + .(1­ ). L/ g  + a1 L 

onde :  2  2  a1 = [(1­ )  + .(1­ ). L  / g  ].n.P /( g  aL  ) 

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de  baixa  freqüência,  e  obteve  a  seguinte  expressão:  2  2  2  2]  ­1  a  = k.P.aL  . [(1­ ) .K.P + .(1­ ). L .aL  onde :    k = Cpg / Cvg 

Nguyen  [4]  considerou  que  a  interface  de  uma  fase  interage  como  uma  parede  elástica  com  a  outra  fase,  não  existem  mudanças  de  fase,  o  sistema  é  unidimensional,  as  paredes  são  rígidas  e  as  forças  de  atrito  são  desprezíveis. 

­1  a =  [ (1­ ) / aeL  +  / aeg  ]  onde: 2  2  ­0,5  aeL  = [ (1­ ) / aL  +  . L  /( g.ag  ) ]  2  2  ­0,5  aeg = [  / ag  +(1­  ) g /( L. aL  ) ]  ag é a velocidade do som na fase gás.  Picard  [5]  considerou  o  fluido  no  seu  estado  congelado  (não  existe  tempo  para  transferência  de  calor  e  massa  entre  as  duas  fases),  fração  mássica  constante,  entropia  do  gás  e  líquido  ao  longo  de  uma  linha  isentrópica  da  mistura  e  apresentou  o  modelo:  2  2  2  –1  a = (1/   )  .[(1­x) (vL / aL)  + x. (vg /ag)  ]  m 

Onde  as  variáveis  vg  e  vL  são,  respectivamente,  o  volume  específico  do  gás  e do líquido. 

31  Thang  [6]  considerou  escoamento  através  de  um  Venturi,  do  tipo  adiabático,  unidimensional,  com  razão  de  escorregamento  constante  e  sem  transferência de massa entre as duas fases.  0,5  a = [ P1 / (   . 1 ) ]  . (1 ­ 1  + 1 / rP)  m1 

onde  as  variáveis  com  subscrito  1,  são  relacionadas à entrada do Venturi, rP = P/ P1  e    P  a    pressão  do  escoamento  na  restrição  do Venturi. 

3.0 ­ Procedimento experimental  Montalvão  [7]  demonstrou  como  se  pode  obter  escoamento  bloqueado  a  partir  de  misturas  bifásicas  de  gás­líquido,  escoando  através  de  bocais  convergentes/divergentes.  Assim,  dimensionou­se  e  contruiu­se  um  convergente/divergente,  do  tipo  Venturi,  de  maneira  a  obter­se  um  escoamento  bloqueado  na  restrição  do  mesmo.  A  partir  da  construção  do  Venturi  montou­se  um  aparato  experimental,  no  qual  se  fez  passar,  pelo Venturi, uma mistura bifásica.  Parâmentos  como  pressão,  temperatura,  vazão  de  gás,  vazão  de  líquido  e  diferencial  de  pressão  foram  medidos  para  diversas  condições  de  vazão  de  gás  e  líquido.  A  figura  1  mostra  desenho  esquemático  do  Venturi  e  a  posição  onde  as  variáveis  acima  foram medidas.

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Figura 1 ­ Desenho esquemático do escoamento bifásico através do Venturi  A  avaliação  da  velocidade  do  som  deu­se  na  restrição  do  Venturi.  Por  definição,  um  escoamento  atinge  a  velocidade  do  som  quando  o  mesmo  se  torna  em  regime  bloqueado,  ou  seja,  as  condições  a  montante  da  seção  avaliada  não interferem nas condições a jusante da  mesma.  Assim,  ao  atingir­se  a  velocidade  do  som  na  restrição,  as  condições  a  jusante  do  Venturi  permanecem  inalteradas,  ainda  que  se  alterem  as  condições  a  montante  do  Venturi.  Assim  o  escoamento  bloqueado  serve  de  divisor  entre  escoamento  subsônico  e  sônico.  Durante  o  experimento,  consideraram­se  apenas  as  medições  para  escoamento  bloqueado,  avaliando­se  para  estas  condições  a  velocidade  do  escoamento  na  restrição.  Considerando­se a vazão de água, gás,  pressão  a  montante,  pressão  na  restrição  do  Venturi,  e  o  diâmetro  na  restrição,  e  considerando  a  hipótese  de  que  a  velocidade  do  líquido  na  restrição  é  idêntica  à  da  água,  ou  seja,  não  existe  escorregamento  entre  as  duas  fases,  determinou­se  para  cada  condição  de  escoamento  bloqueado  a  velocidade  da  mistura  na  restrição.  O  procedimento  seguinte  mostra  como  foi  determinada  a  velocidade  da  mistura  bifásica  na  32  restrição  e  velocidade  do  som,  a  partir  das  medidas  experimentais  de  pressão  a  montante  do  convergente,  diferencial  de  pressão  no  convergente  do  Venturi,  temperatura  da  mistura,  vazão  de  gás  e  vazão de líquido.  A  partir  da  medida  da  pressão  na  restrição,  PR  =  P  +  dP,  a  vazão  mássica  do  gás,  mg,    e  a  temperatura,  T,  determinou­se  a  vazão  volumétrica  do  gás na restrição através da relação:  Qg = mg . (R. T / PR)  (3.1) 

onde, R é a constante do gás.  A  vazão  volumétrica  da  mistura  na  restrição  é  igual  à  soma  da  vazão  volumétrica  de  gás  pela  vazão  de  líquido,  obtendo­se:  Q = QL  + Qg  (3.2) 

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mistura.  A  fração  de  vazios  foi  o  parâmetro  utilizado  no  modelo  desenvolvido  neste  trabalho.  Relacionando  assim  a  velocidade  do  som  como  uma  função  da  fração  de  vazios,  Amand  [8]  determinou  experimentalmente  a  fração  de  vazios, ?  num  escoamento  bifásico  disperso  de  ar  em  água    num  tubo  horizontal  e  relacionou  este  fator  com  razão  volumétrica, .        Para  valores  de   <0,90    e  valores  de  vazão  mássica  de  líquido  entre  1000  e  4200  Kg/h,  Amand  obteve a seguinte relação,   = 0,83 . (3.4)  onde =  (QL  + Qg)/Q 

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conservativa  de  2,8  kPa.    A  utilização  do  Os  resultados  apresentados  foram  medidor  de  fundo  de  escala  de  250  kPa  não  avaliados  para  um  grau  de  confiabilidade  de  apresentou  flutuações  mensuráveis,  95,4 % dos casos.  considerando­se  a  incerteza  da  medida  de  2 % do fundo de escala, 5,0 kPa. 

Figura 2 – Desenho esquemático do aparato experimental  4.0 ­ Resultados experimentais  A  avaliação  experimental  foi  realizada  para  diferentes  vazões  de  água  e  de  gás,  um  total  de  52  pontos  experimentais  foram  considerados,  nas  condições  de  escoamento  bloqueado.  O  gás  foi  injetado  numa  distância de 0,25 m a montante do Venturi.  A montante e a jusante do Venturi foram  colocados  trechos  retos  em  acrílico,  sendo  possivel  visualizar  o  escoamento.  Observou­  se  que  o  escoamento  a  montante  e  a  jusante  do  Venturi  foi  do  tipo  borbulhante  homogênio  em  todas  as  condições  de  teste.  A  temperatura  média  do  gás  e  do  líquido 

34  durante os experimentos foi de 20 Celsius. A  pressão  absoluta  do  escoamento  na  restrição  variou entre 50 e 150 kPa.  A  figura  3  mostra  um  gráfico  com  os  resultados  experimentais  da  medida  de  velocidade  em  função  da  fração  de  vazios.  No  eixo  das  abscissas  têm­se  a  fração  de  vazios e no eixo das ordenadas, a velocidade  da  mistura  na  restrição  do  Venturi.  Os  resultados  experimentais  representam  a  velocidade  do  escoamento  apenas  para  os  casos  de  escoamento  bloqueado.  Assim,  a  velocidade  acima,  representa  a  velocidade  do som na mistura bifásica.

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como  os  demais  e  tem  a  vantagem  da  simplicidade.  60 

50  Velocidade do som ­ m/s  40  30  20  10  Montalvão  Ngugen 

Borisov  Picard Henry  Yih Yun Hsu  Wijgaarden  0.0  0.1  0.2  0.3  0.4  0.5  0.6  0.7  Fração de vazios  Figura 4 – Comparação entre diversos modelos 

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phases  Systems”,  Int.  J.  Multiphases  Flow, 7, 1981, p. 311­320  [5]  PICARD,D.J  and  BISHNOI,P.,  “Calculation  of  the  Thermodynamics  Sound  Velocity  in  Two­phases  System”,  Int.  J.  Multiphases,  13,1987,  p. 295­308  [6]  THANG,N.T.  and  DAVES,M.,  “Pressure Distribution in Bubble Flow  Through Venturis”,  Int. J. Multiphase  Flow, 9, 1981, p. 191­210  [7]  MONTALVÃO,  A.  F.  F.,  ”Determinação  Experimental  das  Condições  de  Escoamento  Bifásico  Bloqueado  Através  de  Orifícios”,  Revista  de  Ciência  &  Tecnologia,  ISSN 1519 8022, Volume 1, N. 2, Rio  de Janeiro, Dezembro, 2001. 

37  [8]  CHISHOLM,D.,”Two­phase  flow¸  in  pipeline  and  heat  exchangers”,  Longman inc., New York, 1983.  [9]  VIEIRA, LEONARDO S. P., “Estudo  experimental  e  simulação  de  escoamentos  bifásicos  borbulhantes  em    bocais  convergentes  e  divergentes”,  Tese  de  Mestrado,  PUC,  Rio de Janeiro, 1991  [10]  THANG,N.T  e  DAVES,M.R.,  “The  structure  of  bubbly  flow¸  through  venturis.”,Int.  J.  Multiphase  Flow,  9,  1981,  p. 191­210.  [11]  TAITEL,Y.  and  DUCKLER,A.    “A  model  for  predicting  flow¸  regimes  transitions  in  horizontal  and  near­  horizontal  flow”,  A.  I.  Chemical  Engineers, Journal, 1976,22,p.47­55.

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condições  da  planta  associadas  com  os  PSFs  que  acionam  o  mecanismo  de  erro.  As  ações  não  seguras  são  ações  não  apropriadas  ou  ações  não  realizadas  quando  necessárias,  que  resultam  na  degradação  das  condições  de  segurança  da  planta  nuclear.  O  termo  “ações  não  seguras”  não  implica  que  o  ser  humano  foi  a  causa  do  problema.  A    técnica  ATHEANA  é  organizada  em  uma  estrutura  multidisciplinar.  A  figura  1  apresenta  os  elementos  que  formam  essa  estrutura.  Os  elementos  denominados  “eventos  falhas  humanas”  e  a  definição  do  cenário  representam  o  modelo  probabilistíco  de  análise  de  risco  (Probabilistic  risk  assessment ­ PRA). 

EF  Erro Humano  PR  C  A Projeto,  operação e  manutenção  PSF  Mecanismos  dos erros  Ações  não  seguras  Eventos  Falhas  Human  Decisões  gerenciamen  to do risco 

Condições  da planta  Definição  do cenário  Figura 1­ Análise da Confiabilidade Humana pela ATHEANA. 

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A  metodologia  proposta  para  analisar  a  plantas  industriais  é  composta  por  cinco  confiabilidade  humana  dos  operadores  de  fases (figura 2). 

Fase 1: Definição do escopo da análise  e  descrição do cenário do caso em estudo. 

­ Análise ergonômica do  trabalho  ­ Julgamento de especialistas  Fase 2: Definição dos eventos de  falhas humanas e/ou  ações inseguras  Fase 3: Identificação,  recuperação e conseqüências  dos erros 

EOM  ECOM  ou  EOM?  ECOM  Ferramenta  computacional  Fase 4:  THERP  Fase 5:  ATHEANA  Quantificar as probabilidades  dos eventos de falhas humanas  Probabilidades de  erros humanos  Incorporação no modelo  probabilístíco de análise  de risco Figura 2 ­ Metodologia para análise da confiabilidade humana  de operadores de plantas industriais 

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erros,  além  de  poder  verificar  se  as  bases  de  dados  disponíveis  têm  correlações  com  os  eventos.  Para  determinar  o  nível  de  exigência  crítico  da  tarefa,  é  necessário  considerar  os  seguintes  itens:  o  número  de  fases  de  operação,  ou  seja,  normal,  emergência,  acidente?  os  mecanismos  de  segurança  da  planta?  a  instrumentação  e  os  procedimentos  de  emergência.  As  seguintes  ferramentas  podem  auxiliar  nesta  análise:  entrevistas  com  o  pessoal  da  planta?  análise  ergonômica  do  trabalho?  julgamentos  de  especialistas.  Os  especialistas  em  ergonomia,  em  confiabilidade  humana  e  PRA  auxiliam  na  identificação  das  bases  de  dados  relevantes,  no  reconhecendo  se  as  bases  de  dados  existentes  estão  relacionadas  com  os  eventos  de  falha  humana  e  com  as  ações  inseguras  que  estão  sendo  modeladas,  verificando  as  limitações  das  bases  de  dados  conhecidas  (THERP) e na identificando os tipos de erros  humanos.  Uma  vez  que  os  erros  foram  identificados,  a  recuperação  de  erro  pode  ser  considerada,  assim  como  as  conseqüências  dos  erros  identificados  (considerações  qualitativas).  Além  disso,  antes  da  quantificação,  pode­se  realizar  uma  análise  para redução do erro, ou seja, especificam­se  maneiras  para  redução  da  probabilidade  de  erro  humano  ou  de  seu  impacto  no  sistema.  Na  fase  4,  a  metodologia  THERP  (abordagem  quantitativa)  será  utilizada  caso  o  erro  humano  identificado  seja  de  omissão.  Nesta  fase,  a  finalidade  principal  da  ferramenta  computacional  é  analisar  e  documentar  eventos  pré­iniciadores  e  pós­  iniciadores  de  falhas  humanas  em  uma  estrutura  de  análise  da  confiabilidade  humana  consistente  e  padronizada.  Esta  ferramenta  computacional  comercial  foi  desenvolvida  para  facilitar  a  quantificação  das  probabilidades  de  erros  humanos.  O  programa  desenvolvido  comunica­se  com  duas  bases  de  dados  do  aplicativo  Microsoft®  Acess  97.  Uma  base  de  dados,  44  nomeada pelo usuário, é a base de dados que  armazena  os  dados  referentes  a  análise,  enquanto  a  outra  base  de  dados  armazena  as  tabelas THERP. Na fase 5, se o erro humano  identificado  for  de  comissão,  a  metodologia  ATHEANA  predirá  as  probabilidades  de  erros  humanos,  utilizando  o  julgamento  por  especialista (abordagem qualitativa).  6. Conclusões  O  objetivo  deste  trabalho  foi  propor  uma  metodologia  para  analisar  a  confiabilidade  humana  dos  operadores  de  salas  de  controle  de  plantas  industriais,  englobando  as  exigências da técnica THERP e ATHEANA.  A  metodologia  proposta,  inicialmente,  realiza  estudos  qualitativos  para  definir  e  avaliar  os  eventos  relevantes  de  falha  humana,  ações  inseguras,  os  contextos  em  que  as  ações  inseguras  poderiam  ocorrer  e  a  identificação  dos  erros  nestes  contextos.  A  análise  qualitativa  é  realizada  usando  a  análise  ergonômica  do  trabalho  junto  com  um processo de julgamento de especialistas.  A  estrutura  da  metodologia  permite  utilizar  duas  opções  para  predizer  as  probabilidades  de  erros  humanos.  Cada  opção  depende  da  identificação  do  erro.  A  primeira  opção  é  a  técnica  THERP,  caso  uma  etapa  de  alguma  tarefa  seja  omitida  ou  haja  uma  falta  da  ação  (erro  de  omissão).  Neste  caso,  um  software  será  usado  para  quantificar  as  probabilidades  de  erros  humanos.  A  segunda  opção  é  a  técnica  ATHEANA,  que  será  utilizada  caso  haja  algum  desempenho  incorreto  de  uma  tarefa  ou  de  uma  ação  (erro  do  comissão).  Se  não  houver  uma  base  de  dados  apropriada  para  quantificar  diretamente  os  casos  especificados,  é  necessária  a  utilização  do  julgamento  de  especialistas  (ATHEANA).  Esta  abordagem  fornece  meios  razoáveis  para  quantificar  situações  onde  existem  várias  evidências indiretas.

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Agradecimentos  Os  autores  agradecem  ao  suporte  propiciado  [3]  pelo  Conselho  Nacional  de  Desenvolvimento  Tecnológico  (CNPQ).  [4]  Esta  pesquisa  foi  realizada  na  Divisão  de  Instrumentação  e  Confiabilidade  Humana  do  Instituto de Engenharia Nuclear – IEN.  Referências  [5]  [1]  MEISTER, D. , 1990, “Human Factors  in  Reliability”,  New  York,  Mc  Graw  Hill.  [2]  SWAIN  E  GUTTMANN  (1983),  U.  S.  NUCLEAR  REGULATORY  COMMISION,  NUREG  1624,  “Technical  Basis  and  Implementation  Guidelines  for  a  Technique  for  Human  Event  Analysis”,  Office  of  Nuclear 

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A Contaminação do Solo no Perímetro do  Antigo Lixão da Marambaia – Nova Iguaçu – RJ  Elisabeth Ritter 1,   Manoel Fernando Pereira da Mota  ,  2 

Juacyara Carbonelli Campos3   , Marcus Antonio Ventura 1  1 Universidade do Estado do Rio de Janeiro, UERJ, Faculdade de Engenharia  Departamento de Engenharia Sanitária e do Meio Ambiente ­ Rio de Janeiro, RJ, Brasil  E­mail:ritter@uerj.Br  2 Companhia de Limpeza Urbana do Rio de Janeiro – COMLURB  3 Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola de Química  Departamento de Processos Inorgânicos  Ilha do Fundão ­ 21945.970 ­ Rio de Janeiro, RJ, Brasil  Resumo  Neste artigo o perfil de contaminação no solo em profundidade em três pontos amostrados no  entorno  do  lixão  da  Marambaia  em  Nova  Iguaçu,  Rio  de  Janeiro  é  discutido.  Os  íons  pesquisados foram: cloreto, sódio, cálcio, magnésio, potássio, amônio e níquel. A face leste  indica contaminação até 7 m de profundidade, enquanto que na face sul há indicativo até 2 m  de  profundidade.  A  face  norte  apresenta  as  mais  altas  concentrações  até  2,5  m  e  diminui  significativamente até 7m, onde novamente ocorrem concentrações de cerca de 140 mg/L de  amônio. Não há indicação de contaminação por metal pesado.  Palavras­chave: contaminação do solo, lixão, chorume 

REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA  vol. 6 –  no  1 –  Jun/2006  Tinguá, no Estado do Rio de Janeiro, Brasil.  Desde  2003,  o  lixo  do  município  é  depositado  em  novo  local,  denominado  Central  de  Tratamento  de  Resíduos,  no  bairro  de  Adrianópolis,  onde  foi  implantado  um Aterro Sanitário.  Em  2001  foi  iniciado  um  processo  de  recuperação do lixão de Marambaia, no qual  sondagens  geotécnicas  e  análises  químicas  do chorume foram realizadas para embasar o  projeto de remediação da área.  O  objetivo  deste  trabalho,  desenvolvido  por  Mota  (2005),  foi  avaliar  o  grau  de  contaminação  do  solo  em  profundidade  em  três  pontos  no  perímetro  do  antigo  lixão,  mediante  a  retirada  de  amostras  durante  a  execução das obras de remediação.  1.1 Descrição da área  O  lixão  ocupa  uma  área  de  aproximadamente  200.000  m²  e  recebeu  diariamente,  durante  mais  de  vinte  anos,  cerca  de  1.000  toneladas  de  resíduos  sólidos  urbanos  que  compreendiam  lixo  domiciliar,  público,  comercial,  hospitalar  e  também  industrial  dos  municípios  de  Nova  Iguaçu  e  Mesquita.  O local é constituído por morros de baixa  altitude,  com  árvores  e  arbustos  remanescentes  da  mata  nativa.  Próximo  ao  lixão,  existe  uma  antiga  fábrica  de  tijolos,  o  que  demonstra  que  a  área  foi  explorada  por  atividade  ceramista,  o  que  fez  com  que  o  contorno da região do lixão seja rodeado por  depressões.  Ao  Norte,  a  região  é  delimitada  pelo  Rio  Iguaçu,  distante  cerca  de  600  m  e  entre  a  área  de  disposição  de  lixo  e  o  rio  existiam  várias  depressões  nas  quais  eram  encontrados  pequenos  depósitos  de  chorume.  Próximo  à  entrada,  um  talude  vertical  delimita  a  área  do  lixão,  em  cujo  pé  está  implantada  desde  julho  de  2003,  uma  lagoa  para  armazenar  os  líquidos  percolados.  Outra  lagoa  foi  implantada  na  face  norte.  A  Fig.  1  apresenta  uma  visão  panorâmica  da  área  em  2003. 

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Sondagens  realizadas  em  2001  indicaram  o  substrato  da  região  como  predominantemente  silto­argiloso,  pouco  arenoso  e  consistência  de  média  a  rija  na  vertente  sul,  lado  oposto  ao  Rio  Iguaçu.  No  sentido norte em direção ao rio, o solo apesar  de  sua  predominância  de  natureza  argilosa,  apresenta  também  características  arenosas.  Em  relação  ao  nível  d’água,  na  face  sul  encontrava­se  a  uma  profundidade  de  8,50  m,  e  na  face  norte  a  2,60  m,  região  com  características de várzea, já que está próxima  à estrada de terra que margeia o Rio Iguaçu.  A  Fig.  2  apresenta  o  corte  transversal  Sul­Norte.  O  corte  longitudinal  Leste­Oeste,  elaborado  a  partir  das  sondagens  de  2001  e  apresentado na Fig. 3, mostrou a presença de  duas  massas  distintas  de  resíduos,  o  que  denota  a  ausência  de  qualquer  critério  técnico  na  ocupação  da  área  como  vazadouro  de  lixo.  O  maciço  localizado  entre  as  duas  massas de lixo era uma área preservada, onde  se  identificava  o  solo  natural  da  região.  Este  material  tinha  predominantemente  características  de  solo  residual  jovem  silto­  argiloso  e  pouco  arenoso,  com  coloração  variando  de  amarelo  (mais  argiloso)  à  vermelho (mais siltoso). 

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Figura 3 ­ Corte Longitudinal Leste­Oeste  Esta  área  foi  toda  utilizada  como  empréstimo  nas  obras  de  recuperação.  A  vertente  leste,  hoje  ocupada  por  um  sítio  com  plantação  de  cítricos,  mandioca  e  cocos,  é  a  área  que  merece  mais  atenção  em  relação  à  possibilidade  de  contaminação,  pois  o  nível  d’água  encontra­se  bem  próximo  à  superfície.  Antes  da  ocupação  da  área  pelo  vazadouro  de  lixo,  existia  nesta  área  adjacente  um  brejal  que  foi  progressivamente  aterrado  com  solo  para  implantação da lavoura. A espessura de lixo,  na  época  da  sondagem,  variou  de  20  a  40  m  de profundidade. 

49  1.2 A recuperação do lixão da Marambaia  O  processo  de  recuperação  da  área  da  Marambaia  teve  início  em  janeiro  de  2001.  A  primeira  etapa  fez  a  regularização  de  plataformas  e  criação  de  bermas  e  taludes.  Na  periferia  do  aterro  foram  construídos  diques  de  contenção,  com  material  argiloso,  e,  na  sua  base,  foi  implantada  uma  linha  de  drenagem  periférica  para  os  percolados,  para  posterior  encaminhamento  às  lagoas  de  acumulação.  Além  do  sistema  de  captação  de  percolados,  foi  prevista  a  implantação  de  sistema  de  drenagem  para  gases  e  um  sistema  de  drenagem  das  águas  pluviais.  Toda  área  de  lixo  foi  revestida  com  uma  camada de 0,60 cm de argila.

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REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA  vol. 6 –  no  1 –  Jun/2006  situadas  nas  faces  norte  e  sul  do  Lixão  da  Marambaia,  estão  apresentadas  na  Tabela  1.  Para  efeito  de  comparação,  estão  apresentados  também  os  resultados  obtidos  no  ano  de  2001  da  EESC­USP  (Escola  de  Engenharia  de  São  Carlos  da  Universidade  de  São  Paulo)  de  amostras  coletadas  nestas  regiões.    Os  pontos  C1  e  C2  citados  na  tabela  encontram­se  localizados  no  mapa  da  Figura 1.  3.2  Análise  química  do  líquido  in t er st icia l  Nos  furos  SP­L2  e  SP­B3,  não  foi  possível  extrair  o  líquido  intersticial  das  duas  amostras  mais  profundas,  nas  quantidades  mínimas  necessárias  para  realização  das  análises físico­químicas.  A  Fig.  4  apresenta  os  perfis  de  concentração  de  sódio,  níquel,  cálcio,  magnésio,  potássio  e  amônio  obtidos  em  profundidade  para  os  três pontos de amostragem. 

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Na +  (m g/L)  Ni total (mg/L)  0  0,02  0,04  0,06  0,08  0,1  0,12  0  100  200  300  400  500  600  0  0  Profundidade (m)  1 

2  3  4  5  6  7  SP­B3  SM ­277  SP ­L2  1  Profundidade (m)  2 

3  4  5  6  7  SP­B3  SM­277  SP­L2  (a)  (b) 

+2  +2  Ca  (mg/L)  Mg  (mg/L)  0  100  200  300  400  0  0  20  40  60  80  100  120  0 

1  Profundidade (m)  4  Profundid 4  5  6  7  SP­B3  SM­277  SP­L2 5 

6  7  (c)  52  1  2  ade (m)  2  3  3  SP­B3  SP­L2  SM­277 

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K +    (m g /L )  0  0  100  200  300  400  0  0 

1 1  2 2  3 3  SP­B3  SM­277  SP­L2  Profundidade (m)  4  5 

6  Profundidade (m)  4  5  6  7 7  (e)  NH 4+   (mg/L)  50  100  150  200 

SP­B3  SM­277  SP­L2  (f)  Figura 4 ­ Perfis de concentração de acordo com a profundidade: (a) sódio (b)  níquel (c) cálcio. (d) magnésio  (e) potássio  (f) amônio 

4. Discussão dos resultados  4.1 Chorume  Observa­se  pela  análise  dos  resultados,  que  as  amostras  de  chorume  mais  recentes,  coletadas  após  a  desativação  do  Lixão  da  Marambaia,  apresentam  resultados  de  matéria  orgânica  (valores  de  DBO  e  DQO)  significativamente  menores  que  os  obtidos  em maio de 2001, quando o aterro estava em  operação.  Na  face  norte,  próxima  ao  Rio  Iguaçu,  houve  uma  redução,  em  termos  de  DQO,  de  47%.  Na  face  sul  do  aterro,  a  DQO  apresentou  redução  de  até  72%  em  relação  ao valor inicialmente determinado.  A  relação  DBO/DQO  pode  ser  utilizada  como  parâmetro  de  avaliação  de  biodegradabilidade  de  efluentes.    Quanto  maior  essa  relação  (valor  máximo  é  igual  a  1),  há  a  indicação  de  um  maior  nível  de  biodegradabilidade.    As  amostras  coletadas  na  face  norte  mostram  valores  que  indicam  chorume  com  boa  biodegradabilidade  (0,47  53  e  0,76).    Já  para  a  face  sul,  os  valores  obtidos  revelam  um  chorume  com  muito  baixa  biodegradabilidade  (0,09  e  0,04),  com  exceção  da  última  amostragem  (0,89).  Todos  os  parâmetros  medidos  na  última  amostragem  estão  com  valores  bem  abaixo  dos  anteriores,  o  que  pode  ser  resultado  das  ações de remediação da área ou chuva.  Os  demais  parâmetros  medidos  nas  amostras  mais  recentes  (outubro  de  2004)  indicam  valores  significativos.  São  valores  diferentes  dos  referidos  por  Tchobanoglous  et  al    (1993)  Christensen  et  al,  (1989)  também  citados  em  D’Almeida  e  Vilhena  (2000)  e  típicos  de  aterros  em  operação  em  países  de  clima  temperado.  Os  valores  obtidos para o nitrogênio amoniacal estão de  acordo  com  medidas  realizadas  em  chorumes  oriundos  de  outros  aterros  brasileiros:  500  mg/L  para  o  Aterro  de  Brasília  (Junqueira,  1999)?  1500  mg/L  para  o  Aterro  Metropolitano  de  Gramacho  (Ritter  et  al,  2002)?  1200  mg/L  para  o  Aterro  de  Londrina  e  1600  mg/L  para  o  Aterro  de  Biguaçu­SC (Castilhos Jr, 2005).

REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA  vol. 6 –  no  1 –  Jun/2006  Das  análises  de  metais  pesados,  todos  os  resultados  apresentados  estão  abaixo  dos  limites  estabelecidos  na  Resolução  CONAMA  357,  para  lançamento  de  efluentes:  0,2  mg/L  de  Cd  total  e  0,5  mg/L  de chumbo total (Brasil, 2005).  4.2 Solo  Os  metais  pesados  analisados  apresentaram  concentrações  muito  baixas?  ferro  (menor  do  que  0,11  mg/L),  chumbo  (menor  do  que  0,4  mg/L),  cromo  (menor  do  que  0,2  mg/L),    e  cádmio  (menor  do  que  0,02  mg/L),  inferiores  aos  estabelecidos  pela  Portaria  nº  518,  do  Ministério  da  Saúde  (Brasil, 2004).  4.2.1 SM –277 – F ace Sul  Na  área  do  furo  de  sondagem  SM­277,  situada  na  face  sul  do  aterro  na  vertente  oposta  ao  Rio  Iguaçu,  o  solo  apresenta  características  de  silte­argiloso,  pouco  arenoso  e  de  consistência  de  média  a  rija,  passando  a  dura  nos  trechos  mais  profundos.  O  nível  d’água  foi  atingido  com  8,50  m.  As  medidas  de  concentração  de  cloreto  só  foram  possíveis  nas  amostras  a  cerca  de  2,5  m  e  4  m  de  profundidade,  indicando  valores  de 45 e 27 mg/L, respectivamente.  A  concentração  de  sódio  apresentou  um  comportamento  mais  irregular,  mas  indicando  que  uma  possível  migração  possa  estar ocorrendo até 7 m de profundidade. No  entanto,  as  concentrações  em  profundidade  são  relativamente  baixas  quando  comparadas  com  as  do  chorume  (930  mg/L)  presente  na  lagoa  mais  próxima.  Analisando  os  valores  obtidos  para  cloreto  nas  2  amostras  a  2,5  e  4  m  de  profundidade,  verifica­se  que  são  valores  extremamente  baixos  quando  comparados  com  a  concentração  de  1413  mg/L  da  lagoa  de  chorume.  As  concentrações  de  níquel,  cálcio  e  magnésio  estão  baixas,  não  indicando  contaminação.  As  concentrações  de  nitrogênio  amoniacal  e  potássio,  medidas  no  54  solo  na  profundidade  de  2,5  m,  indicam  que  um  possível  processo  difusivo  possa  estar  ocorrendo.  No  entanto,  medidas  de  concentração,  efetuadas  na  água  amostrada  do  piezômetro  instalado  a  6,5  m  de  profundidade,  não  indicaram  qualquer  contaminação (Matos, 2005).  4.2.2 SP –L2 – F ace Leste  Na  área  do  furo  de  sondagem  SP­L2,  situada  na  face  leste  do  aterro  junto  ao  sítio  de plantação de cítricos e cocos, a sondagem  atingiu  19,40m  com  o  nível  d’água  encontrando­se  a  0,60m  da  superfície.  O  solo  apresenta  características  de  areia  fina  a  média  argilosa  até  2,70m  e  de  solo  residual  jovem,  siltoargiloso  na  continuidade  da  sondagem.  As  medidas  de  concentração  de  cloreto  só  foram  possíveis  nas  amostras  a  cerca  de  5  m  e  6,5  m  de  profundidade,  indicando  valores  de  72  e  405  mg/L,  respectivamente.  As  concentrações  de  sódio  e  potássio  são  significativas  nas  duas  primeiras  amostragens  (até  2,5  m  de  profundidade)  e  a  7  m  de  profundidade,  o  sódio  está  com  concentrações  superiores  a  500mg/L  e  o  potássio acima de 200 mg/L. A concentração  de  cloreto  é  405,19  mg/L  nesta  mesma  profundidade  e  cálcio  e  magnésio  acompanham  a  mesma  tendência.  As  concentrações  de  cálcio  e  magnésio  estão  mais elevadas. Existe, portanto, um processo  de  contaminação  em  curso,  pelo  longo  tempo  de  migração  do  chorume,  junto  ao  pé  deste  talude,  que  se  constitui  na  base  do  principal  maciço  de  lixo  do  aterro  com  cerca  de  40m  de  altura  de  lixo.  Por  outro  lado,  os  valores  de  amônio  estão  altos  somente  na  superfície.  E  o  níquel  apresentou  valores  acima  do  permitido  pela  legislação,  na  profundidade  7  m.  Um  aspecto  importante  deste  local  é  que  o  lençol  freático  é  superficial  e  medidas  efetuadas  em  piezômetro  instalado  neste  furo  (Matos,2005)  indicaram  contaminação  das  águas subterrâneas.

REVISTA DE CIÊNCIA & TECNOLOGIA  vol. 6 –  no  1 –  Jun/2006  5. Conclusões  4.2.3 SP –B3 – Face Norte  A  área  do  furo  de  sondagem  SP­B3  está  situada  na  face  norte  do  aterro  em  área  próxima  ao  Rio  Iguaçu.  Como  o  ponto  SP­  B3  foi  deslocado  em  25,0  m  em  relação  ao  furo  original,  foi  realizada  análise  táctil­  visual,  que  indicou  uma  argila  orgânica  até  2,5m  de  profundidade,  uma  areia  argilosa  com  pedregulhos  até  7,0  m  e  argila  siltosa  até  8,3m.  O  nível  d’água  encontra­se  a  1,50m  da  superfície.  As  medidas  de  concentração  de  cloreto  só  foram  possíveis  nas  amostras  a  cerca  de  0,5  m  (423  mg/L),  1,5m  (10  mg/L)  e  6,5  m  (18  mg/L)  de  profundidade.  As  concentrações  de  potássio,  cálcio,  magnésio e sódio são as mais altas até 2,5 m,  e  diminuem  acentuadamente  na  camada  de  areia  argilosa  com  pedregulhos.  A  exceção  é  o  Na+    que,  apesar  do  indicativo  de  queda  com  o  aumento  da  profundidade,  ainda  apresenta  valores  de  88mg/L  a  6,5  m  de  profundidade.  As  concentrações  de  cloreto  acompanham,  nas  3  amostras  medidas,  a  tendência  observada.  Considerando  a  proximidade  do  rio  é  possível  que  o  fluxo  subterrâneo  esteja  ocorrendo  através  desta  camada em direção ao rio.  No  entanto,  a  concentração  de  nitrogênio  amoniacal  apresentou  valores  diferenciados  e  baixos  superficialmente:  174  mg/L  a  2,5  m,  e  novamente  com  142  mg/L  a  6,0  m  de  profundidade,  indicando  claramente  contaminação  do  solo  por  chorume.  Aparentemente,  a  camada  mais  permeável  facilitou  a  migração  do  amônio  para  atingir  o solo residual.  O  nível  d’água  no  piezômetro  instalado  indicou  profundidade  de  1,5  m,  porém  as  análises  químicas  efetuadas  não  sinalizaram  nenhuma contaminação (Matos, 2005). 

55  Foram  retiradas  amostras  de  solo  em  profundidade  no  perímetro  do  antigo  Lixão,  cujo líquido intersticial foi analisado.  A  face  sul  da  área  apresenta  as  concentrações  mais  baixas  quando  comparadas  com  as  outras.  No  entanto,  há  um  indicativo  que  um  processo  de  migração,  possivelmente  difusivo,  possa  estar  ocorrendo  em  função  das  concentrações  de  sódio,  até  7  m  de  profundidade,  e  amônio  e  potássio a 2,5 m de profundidade.  Na  face  leste  está  ocorrendo  um  processo  de  contaminação.  Concentrações  de  cloreto,  sódio, cálcio, potássio e magnésio estão altas  até  7  m  de  profundidade,  enquanto  amônio  está  elevado  somente  na  camada  superficial.  Neste  local  o  lençol  freático  é  superficial  e  já está contaminado.  Na  face  norte,  próximo  ao  Rio  Iguaçu  as  concentrações  de  cloreto,  sódio,  cálcio,  potássio  e  magnésio  são  as  mais  altas  até  2,5  m  ,  e  diminuindo  na  camada  que  existe  entre  2,5 e 7 m de profundidade. É possível  que  esteja  ocorrendo  um  fluxo  através  de  desta  camada  mais  permeável  em  direção  ao  rio.  No  entanto,  concentrações  de  amônio  de  cerca de 140 mg/L e sódio de 88 mg/L a 6,5  m  de  profundidade  alertam  para  um  possível  processo  de  contaminação  em  profundidade.  Análises  na  água  superficial  não  indicaram  contaminação nesta face.  Nos  três  pontos  amostrados  não  há  indicação  de  contaminação  por  metal  pesado.  6. Agradecimentos  Os  autores  agradecem  a  S.A.  Paulista  pelo  suporte  financeiro  para  amostragem  do  solo  e  realização  de  algumas  análises,  e  também  a  Maria  da  Glória  Marcondes,  do  Laboratório  de  Geotecnia  Ambiental  da  COPPE/UFRJ,  pelas  análises  de  amônio  efetuadas.

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Referências  [1]  APHA,  AWWA,  WPCF.  “Standard  Methods  for  the  Examination  of  Water  and  Wastewater”,  20th  edition,  New  York, 1998.  [2]  BRASIL,  Ministério  da  Saúde,  Portaria  o.  n  518,  Qualidade  da  água  para  consumo  humano e seu padrão de potabilidade, 25  de março de 2004.  [3] BRASIL, Ministério do Meio Ambiente,  CONAMA­  Conselho  Nacional  do  Meio  Ambiente­  Resolução  no  357,  Classificação  dos  corpos  de  água  e  diretrizes  ambientais  para  o  seu  enquadramento,  bem  como  estabelece  as  condições  e  padrões  de  lançamento  de  efluentes, 17 de março de 2005.  [4]  CASTILHOS  JR,  A.  B  (2005),  coord.  Relatório  de  Rede  Prosab/FINEP  –  “Tratamento,  recuperação  e  disposição  integrados  de  resíduos  urbanos  com  ênfase  na  proteção  de  corpos  d’água”,  178 pp., Campo Grande [Set], 2005.  [5]  CHRISTENSEN,  T.H.,  COSSU,R.  e  STEGMANN,R.,  “Sanitary  landfilling:  process,  technology  and  environmental  impact”.  Academic  Press,  London,  1989.  [6]  D’ALMEIDA  M.L.O  e  VILHENA,  A.,  Lixo  Municipal:  Manual  de  Gerenciamento  Integrado.  IPT  CEMPRE, 2a  ed., São Paulo, 2000. 

56  [7]  JUNQUEIRA,  F.F.  E  PALMEIRA,  E.M.  ,  “Monitoramento  do  comportamento  de  lixo  em  células  geotecnicamente  preparadas”,  In:  REGEO’99.  Congresso  Brasileiro  de  Geotecnia  Ambiental.    pp.  428­433,  1999.  [6]  MATTOS,  T.P.  “Avaliação  da  contaminação  hídrica  no  entorno  do  antigo  lixão  da  Marambaia  –  RJ”.  Dissertação  de  M.Sc.  Departamento  de  Engenharia  Sanitária  e  do  Meio  Ambiente, UERJ, RJ, Brasil, 2005.  [7]  MOTA,  M.F.P.,  Avaliação  da  contaminação  do  solo  e  o  transporte  de  contaminantes  no  antigo  lixão  da  Marambaia  –  Nova  Iguaçu/RJ.  Dissertação  de  M.Sc.  Departamento  de  Engenharia  Sanitária  e  do  Meio  Ambiente, UERJ, RJ, Brasil, 2005.  [8]  RITTER, E., CAMPOS, J.C & GATTO,  R.L.,  “The  contamination  level  through  na  organic  soil  of  Gramacho  MSW  landfill”,  In:  Proceedings  ISC­2  on  Geotechnical  and  Geophysical  Site  Characterization,  Viana  da  Fonseca  &  Mayne (eds.), pp. 1339­1343, 2004.  [10]  TCHOBANOGLOUS  G.,  THEISEN,  H. & VIGIL, S., “Integrated Solid Waste  Management  ­  Enginnering  Principles  and  Management  Issues”.  Mc  Graw­  Hill, Singapore, 1993.

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Presença de Poluentes Emergentes no Meio Ambiente  Daniele Maia Bila1    e Márcia Dezotti 2  1 Departamento de Engenharia Sanitária e do Meio Ambiente – Universidade do Estado do Rio  de Janeiro,CEP. 20550­900 Rio de Janeiro, RJ  dani@peq.coppe.ufrj.br  2 Programa de Engenharia Química ­ COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, P.O.  Box 68502, 21941­972, Rio de Janeiro – RJ  mdezotti@peq.coppe.ufrj.br 

Resumo  Atualmente a presença de micropoluentes no meio ambiente que podem causar efeitos negativos  aos humanos e outros animais tem sido amplamente discutida. A incidência de anomalias no  sistema reprodutivo de animais, câncer em humanos, a redução na quantidade de esperma ,  entre  outras,  são  relacionados  aos  poluentes  presentes  em  pequenas  concentrações,  principalmente, em ambientes aquáticos. Originários de atividades antrópicas  são lançados no  meio ambiente através do descarte de efluentes domésticos e industriais. No entanto, existem  outras rotas de exposição a essas substâncias, como a agricultura e a disposição de resíduos  inadequada nos solos. Esses micropoluentes são denominados “Poluentes Emergentes”, e  várias classes de substâncias são classificadas como tal, como os fármacos, produtos de uso  pessoal, desreguladores endócrinos e novos subprodutos de desinfecção.  Palavras chave: Poluentes emergentes, Desreguladores endócrinos, fármacos, produtos de uso  pessoal. 

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persistentes  e  são  introduzidos  no  meio  ambiente  em  quantidades  relativamente  altas.  Os  organismos  aquáticos  são  expostos  de  uma  maneira  permanente  a  estes  poluentes.  As  classes  de  substância  consideradas  como  “Poluentes  Emergentes”  incluem  os  fármacos,  os  produtos  de  cuidado  pessoal  e  de  limpeza,  os  desreguladores  endócrinos  e  subprodutos  da  desinfecção  de  água  potável,  que não eram conhecidos antes.  Os  riscos  desses  micropoluentes  ao  meio  ambiente  podem  estar  associados  com  efeitos  específicos  dessas  substâncias,  como  por  exemplo,  os  desreguladores  endócrinos  que  são  suspeitos  de  causarem  efeitos  adversos  no  sistema  reprodutivo  de  humanos  e  animais.  Ou,  no  caso  dos  fármacos,  o  efeito  mais  discutido  é  o  desenvolvimento  da  resistência  bacteriana  aos  antibióticos.  O  bromato,  que  é  um  subproduto  formado  na  ozonização  de  águas  naturais  contendo  brometo,  é  um  composto  potencialmente  cancerígeno.  Além  de  seus  efeitos  negativos,  essas  substâncias  químicas  podem  ser  tóxicas,  sendo  que  a  resistência  à  biodegradação  favorece  a  sua  permanência  por  longos  períodos  de  tempo  no  meio  ambiente,  sendo  assim,  responsáveis  por  fenômenos  como  a  biomagnificação  na  cadeia  alimentar.  Alguns  desses  poluentes,  mesmo  que  não  sejam  persistentes,  causam  efeitos  negativos  no  meio  ambiente.  Os  seus  efeitos  são  observados,  por  eles  serem  continuamente  introduzidos  no  meio  ambiente,  ainda  que  em baixas concentrações.  No  momento,  os  pontoschave  em  relação  aos  poluentes  emergentes  são:  (1)  o  desenvolvimento  de  métodos  analíticos  para  sua  quantificação  em  matrizes  ambientais  complexas  (águas  naturais  e  potável,  efluentes  industriais  e  de  estações  de  tratamento  de  esgoto,  esgoto  doméstico  e  sedimentos)  a  níveis  de  traços?  (2)  a  ocorrência  desses  poluentes  no  meio  ambiente?  (3)  a  caracterização  das  suas  fontes e os caminhos de lançamento no meio  ambiente?  (4)  a  avaliação  de  seus  processos  de  transporte  e  destino  no  meio  ambiente?  (5)  a  identificação  de  seus  efeitos  em  potencial  da  exposição  de  humanos  e  animais  e  (6)  a  avaliação  da  remoção  desses 

58  poluentes  nos  processos  de  tratamento,  tanto  nas  estações  de  tratamento  de  água  potável  como no esgoto doméstico.  O  esgoto  doméstico  merece  uma  atenção  especial,  uma  vez  que  acaba  contendo  em  sua  composição  uma  grande  quantidade  dessas substâncias. O esgoto doméstico pode  conter  uma  variedade  de  poluentes  potencialmente  danosos,  devido  principalmente: · ao descarte de remédios fora da validade? · fármacos  e  seus  metabólitos  excretados  na  urina e fezes? · hormônios  naturais  (17­   estradiol,  testosterona)  e  sintéticos  (anticoncepcionais)? · produtos  utilizados  na  limpeza  doméstica  (detergentes,  desinfetantes,  entre  outros)? · substâncias  químicas  lixiviadas  de  embalagens plásticas e outras? · produtos  de  cuidado  pessoal  (cosméticos,  protetor solar, fragrâncias, etc.)? · aplicação domiciliar de pesticidas. 

Assim,  em  função  do  estabelecimento  da  maneira  de  viver  da  sociedade  moderna,  houve  uma  grande  mudança  nas  características  do  esgoto  doméstico.  Portanto,  os  processos  de  tratamento  de  esgoto  devem  ter  alternativas  e  contemplar  também a remoção desses micropoluentes.  2. Desreguladores Endócrinos  Os  desreguladores  endócrinos  (DE)  são  uma  recente  categoria  de  micropoluentes  ambientais  que  interferem  nas  funções  do  sistema  endócrino.  Assim  são  suspeitos  de  causarem  efeitos  adversos  à  saúde  humana  e  animal,  principalmente  no  sistema  reprodutivo.  De  acordo  com  a  Environmental  Protection  Agency,  um  desregulador  endócrino  1  “agente  é  definido  como  um  exógeno  que  interfere  com  a  síntese,  secreção,  transporte,  ligação,  ação  ou  eliminação de hormônios naturais no corpo  que  são  responsáveis  pela  manutenção,  reprodução,  desenvolvimento  e  ou  comportamento dos organismos”.

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Os  efeitos  associados  aos  DE  são:  a  diminuição  na  eclosão  de  ovos  de  pássaros,  peixes  e  tartarugas?  a  feminização  de  peixes  machos?  problemas  no  sistema  reprodutivo  em  peixes,  répteis,  pássaros  e  mamíferos?  e  alterações  no  sistema  imunológico  de  mamíferos  marinhos.  Em  alguns  casos  esses  efeitos  podem  conduzir  ao  declínio  da  população.  Em  seres  humanos  esses  efeitos  incluem  a  redução  da  quantidade  de  esperma,  o  aumento  da  incidência  de  câncer  de  mama,  de  testículo  e  de  próstata,  e  a  endometriose2  .  Os  DE  abrangem  uma  grande  faixa  de  classes  de  substâncias  com  estruturas  distintas,  incluindo  hormônios  sintéticos  e  naturais,  substâncias  naturais  e  uma  grande  quantidade  de  substâncias  sintéticas.  A  Tabela  1  apresenta  algumas  substâncias  conhecidas  ou  suspeitas  de  serem  desreguladores  endócrinos.  Uma  lista  mais  completa  com  aproximadamente  560  substâncias  pode  ser  encontrada  no  Anexo  1  do relatório COM (2001) 2623  da Comissão  das Comunidades Européias. 

Tabela 1. Algumas substâncias químicas classificadas como DE.  Ftalatos  Pesticidas  Dimetil ftalato (DMP)  dietil ftalato (DEP)  di­iso­butil ftalato (DIBP)  di­n­butil ftalato (DBP)  butilbenzil ftalato (BBP)  diciclohexilo ftalato (DCHP)  di­(2­etil­exil) ftalato (DEHP)  di­n­octil ftalato (DOP)  di­isooctil ftalato (DIOP)  di­iso­nonil ftalato (DINP)  di­iso­decil ftalato (DIDP)  Inseticidas:  DDT (2,2 bis­p­clorofenil­1,1,1­tricloroetano)  DDE (2,2 bis­p­clorofenil­1,1­dicloroetileno  Deltametrin  Carbofurano  Herbicidas:  Atrazina  Linuron  Pesticidas organoclorados:  Lindane (1,2,3,4,5,6­hexaclorohexano)  Fungicidas:  Vinclozolina  Carbendazime  Penconazol  Procloraz  Propiconazol  Epoxiconazol  Procimidona  Tridemorfos  Fitoestrogênios  Organoclorados  Metais Pesados  Isoflavona: daidzeína e genisteína.  Liganas: metaresinol e enterodiol  Dibenzo­p­dioxina  TCDD(2,3,7,8­tetraclorodibenzeno­p­dioxina)  TCDF (2,3,7,8­tetraclorodibenzofurano)  Cádmio, Mercúrio,  Zinco e Chumbo  Estrogênios naturais  Compostos orgânicos de estanho  Estrona  17 ­estradiol  Tributilestanho (TBT)  Trifenilestanho (TPT)  Agentes terapêuticos e farmacêuticos  Retardante de chama bromado  Dietilestilbestrol (DES)  17 ­etinilestradiol (EE 2 )  Polibromobifenila (PBB)  2,2’,4,4’­tetrabromodifenil éter (BDE 47)  2,2’,4,4’,5­pentabromodifenil éter (BDE 99)  2,2’,4,4’,6­pentabromodifenil éter (BDE 100)  2,2’,4,4’,5,5’­hexabromodifenil éter (BDE 153)  2,2’,4,4’,5,6’­hexabromodifenil éter (BDE 154)  2,2’,3,4,4’,5’,6­heptabromodifenil éter  Octabromodifenil éter (BDE octa)  Decabromodifenil éter (BDE 209)  Hexabromociclododecano (HBCD)  Tetrabromobisfenol A (TBBA  Bisfenol  Bisfenol A  Parabenos  Benzilparabeno  Isobutilparabeno  Butilparabeno  n­propilparabeno  etilparabeno  metilparabeno  Policlorados de bifenilas  Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos  Alquilfenóis  2,4,4’­triclorobifenil  2,2’,5,5’­tetraclorobifenil  2,2’,4,5,5’­pentaclorobifenil  2,3’,4,4’,5­pentaclorobifenil  2,2’,3,4,4’,5’­hexaclorobifenil  2,2’,4,4’,5,5’­hexaclorobifenil  2,2’,3,4,4’,5,5’­heptaclorobifenil  Naftalina  Acenaftileno  Acenafteno  Fluoreno  Fenantreno  Antraceno  Fluoranteno  Pireno  Benzo[a]antraceno  Criseno  Benzo[b]fluoranteno  Benzo[k]fluoranteno  Indeno[123­cd]pireno  Dibenzo[ah]antraceno  Benzo[a]pireno  Benzo[ghi]perileno  Nonilfenol  Octilfenol  Octilfenoletoxilado  Nonilfenoletoxilado

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Produtos de  limpeza  domésticos  Disposição  de resíduos  sólidos  Produtos de  uso pessoal  Fármacos  Criação de  animais  Excreção  humana  Produção  de produtos  (indústria)  Agricultura  Solo  Efluente de  Estação de  tratamento  de esgoto  Efluente de  Estação de  tratamento  de efluentes  industriais  Criação de  animais  mais  Águas  naturais  Embalagem  de alimentos  Agricultura  Derivados  de animais 

Água  potável  Compostos  Químicos  Alimento  Sistema Endócrino

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2.1.  Meios  de  exposição  aos  desreguladores endócrinos  A  exposição  aos  desreguladores  endócrinos  pode  ocorrer  sob  diferentes  formas,  tais  como,  através  do  contato  direto  no  local  de  trabalho  ou  em  casa,  ou  indireto  através  da  ingestão  de  água,  ar  ou  alimentos  contaminados  e  ao  contato  com  o  solo.  Uma  das  maiores  exposições  da  população  aos  desreguladores  endócrinos  é  através  da  ingestão  de  água  e  alimentos  contaminados.  No  caso  dos  seres  humanos  estima­se  que  mais  de  90%  dessas  substâncias  ambientais  são  absorvidos  por  via  digestiva,  principalmente  através  de  alimentos  contaminados.  A  Figura  1  apresenta  um  esquema  com  as  possíveis  rotas  de  exposição aos DE.  2.2. Mecanismos de ação dos DE  O  sistema  endócrino  é  responsável  pelo  crescimento,  reprodução,  manutenção,  homeóstase  e  pelo  metabolismo  dos  animais  e das plantas. O sistema endócrino é um dos  mais  complexos  sistemas  do  corpo  humano.  Consiste  de  várias  glândulas  em  diferentes  áreas  do  corpo,  incluindo  o  pâncreas,  a  tireóide,  os  órgãos  reprodutores  (ovários  e  testículos),  o  hipotálamo,  a  pituitária  (hipófise), a paratireóide e a supra­renal, que  produzem  hormônios  com  diferentes  funções.  Essas  glândulas  secretam  hormônios  que  são  ativos  em  receptores  de  tecidos e órgãos ao longo do corpo.  Hormônios  são  poderosas  moléculas  mensageiras  que  controlam  funções  essenciais  do  corpo  e,  após  serem  sintetizados,  são  transportados  pela  corrente  sangüínea,  no  estado  livre  ou  ligados  a  proteínas  e  agem  em  locais  específicos  regulando  ou  alterando  determinados  órgãos  ou suas funções.  Os  hormônios  possuem  características  únicas  e  interagem  com  as  células­alvo  por  diversos  meios.  São  potentes,  ou  seja,  pequenas  quantidades  são  suficientes  para  causar uma resposta. 

61  Os diferentes mecanismos de ação dos DE  Os  desreguladores  endócrinos  podem  interferir  com  o  funcionamento  do  sistema  endócrino  de  várias  formas,  como  por  exemplo:  (1)  mímese  da  ação  de  um  hormônio  endógeno,  como  o  estrogênio  ou  a  testosterona,  afetando  as  funções  que  esses  hormônios  controlam?  (2)  bloqueio  dos  receptores  hormonais  nas  células,  impedindo  assim  a  ação  dos  hormônios  naturais?  (3)  interferencia  na  síntese,  no  transporte,  no  metabolismo,  na  eliminação  dos  hormônios  e  níveis  de  receptores,  alterando  dessa  forma  as  concentrações  dos  hormônios  naturais  no  corpo.  Alguns  desses  mecanismos  são  apresentados na Figura 2. 

Desregulador  Hormônio  Endócrino  Receptor Receptor  Célula  Célula 

Sinais normais às  células  (a)  (b)  Desregulador  Endócrino 

Receptor  Célula  Bloqueios dos sinais  normais às células  (c)

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Além  do  mecanismo  de  ação  pelo  qual  uma  substância  pode  interagir  diretamente  com  os  receptores  hormonais,  e  então  mimetizar  ou  bloquear  a  ação  de  um  hormônio  endógeno,  há  outros  mecanismos  pelos  quais  uma  substância  química  pode  alterar  o  processo  biológico  natural,  tais  como,  a  alteração  da  concentração  de  hormônios  endógenos  pela  alteração  em  sua  síntese,  metabolismo,  distribuição  ou  clivagem.  Pode  ainda,  alterar  a  resposta  dos  hormônios  pela  alteração  do  número  de  receptores  ou  por  outros  caminhos  secundários  que  afetam  as  funções  dos  receptores 2 .  Os  DE  também  podem  apresentar  múltiplas atividades hormonais, ou seja, uma  substância  que  mimetiza  estrogênios  pode  ter  outros  mecanismos  de  ação,  como  a  atividade  anti­andrógena.  Por  exemplo,  o  DDT,  o  qual  foi  originalmente  classificado  como  uma  substância  estrogênica,  também  possui atividade anti­andrógena.  Para  muitas  substâncias,  um  aumento  na  concentração  acarreta  um  aumento  dos  efeitos  danosos.  Entretanto,  para  os  desreguladores  endócrinos,  os  maiores  efeitos  podem  ocorrer  em  baixas  concentrações.  Isto  porque  os  hormônios  normalmente  são  efetivos  em  baixas  concentrações,  pois  os  receptores  têm  uma  afinidade  muito  grande  por  um  hormônio  específico,  de  forma  que  baixas  concentrações  são  suficientes  para  se  obter  uma  resposta.  Apesar  da  sua  alta  afinidade  por  hormônios,  o  receptor  pode  se  ligar  a  outras  substâncias  químicas.  Assim,  desreguladores  endócrinos  presentes  em  baixas  concentrações  podem  causar  um  efeito e elucidar uma resposta biológica4   .  3.  PPCPs  –  Fármacos  e  produtos  de  cuidado pessoal.  Fármacos,  ingredientes  ou  preservantes  de  comésticos,  suplementos  alimentares  e 

62  outros  produtos  de  cuidado/uso  pessoal,  junto  com  seus  respectivos  metabólitos,  são  referidos  em  conjunto  como  fármacos  e  produtos  de  cuidado  pessoal,  representados  pela  sigla  PPCP  –  Pharmaceutical  and  Personal Care Products.  A  ocorrência  dos  PPCP  no  ambiente  aquático,  águas  naturais,  esgoto  doméstico  e  efluentes  de  ETE  pode  ser  explicada,  principalmente,  pelos  seus  extensivos  usos  e  suas  incompletas  remoções  nas  estações  de  tratamento de efluente.  3.1. Fármacos  Toneladas  de  medicamentos  são  produzidas  anualmente  e  aplicadas  na  medicina  humana  e  veterinária.  Após  a  administração,  uma  parte  significativa  dos  fármacos é excretada e seu maior destino é o  esgoto  doméstico.  Dependendo  do  tipo  de  fármaco  e  do  processo  de  tratamento  usado  nas  ETE,  tais  fármacos  podem  ser  removidos  pelos  processos  de  adsorção  e/ou  biodegradação.  Porém,  vários  fármacos  podem  ser  persistentes  e,  não  serem  completamente  removidos  nas  ETE9  .  Com  isso,  resíduos  de  diversos  fármacos  têm  sido  detectados  em  águas  naturais.  Além  disso,  muitos  fármacos  resistem  aos  processos  convencionais de tratamento de água9  .  Os  fármacos  são  utilizados  no  diagnóstico,  tratamento  e  prevenção  de  doenças.  Uma  grande  variedade  de  fármacos  são  usados  diariamente,  incluindo  antibióticos,  contraceptivos,  anestésicos,  agentes  reguladores  de  lipídeos,  meio  de  contraste  de  Raios­X,  antiinflamatórios,  antiepiléticos,  anti­depressivos,  alguns  exemplos  são  apresentados  na  Tabela  2.  Em  todo  o  mundo,  esses  fármacos  foram  encontrados  no  esgoto  doméstico,  em  águas  superficiais  e  de  subsolo,  sedimentos  e  lodos  biológicos de ETE6  .

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Tabela 2. Alguns fármacos encontrados no ambiente aquático.  Analgésico  ­bloqueador  Antibiótico  Ácido acetilsalicílico  Dimetilaminofenazona  Fenazona  Propifenazona  Betaxolol  Propanolol  Bisoprolol  Ciprofloxacina  Clorotetraciclina  Eritromicina  Lincomicina  Norfloxacina  Oxitetraciclina  Penicilina  Roxitrocina  Sulfametoxazol  Tetramicina  Tilosina  Trimetropim  Vancomicina  Meios de contraste de raio­X  Antiinflamatório  Iopamidol  Iopromida  Iomeprol  Cetoprofeno  Diclofenaco  Indometacina  Ibuprofeno  Agente regulador de lipídeo  Antiepilético  Bezafibrato  Carbamazepina  Metabólito de agentes reguladores de lipídeos  Ácido clorifíbrico  Ácido Fenofíbrico  Medicamento psiquiátrico  Estrogênio sintético  Diazepan  17 ­etinilestradiol 

Em  geral,  os  medicamentos  são  desenvolvidos  para  ser  persistentes  e  reter  suas  propriedades  químicas  o  bastante  para  servir  a  um  propósito  terapêutico.  São  projetados com um modo de ação específico.  Com  isso,  é  de  se  esperar  que  eles  possam  ter  uma  variedade  de  efeitos  em  receptores  não­alvo  e  possam  causar  efeitos  adversos  em  um  organismo.  Esses  efeitos  podem  ser  agudos ou crônicos.  Dois  problemas  ambientais  relacionados  à  presença  de  fármacos  no  meio  ambiente  são  amplamente  discutidos  O  primeiro  é  que,  devido  ao  uso  desenfreado  de  antibióticos,  as  bactérias  podem  fazer,  e  freqüentemente  o  fazem,  mudanças  no  seu  material  genético,  adquirindo  resistência  aos  antibióticos.  Assim,  uma  bactéria  presente  em  um  corpo  hídrico  que  contenha  traços  de  antibióticos  pode  adquirir  resistência  a  essas  substâncias6   O  segundo  é  o  17 ­  .  etinilestradiol,  um  fármaco  muito  usado  como  contraceptivo  oral  que  causa  efeitos  danosos  ao  sistema  endócrino  dos  animais,  sendo  classificado  como  desregulador  endócrino.  Os  fármacos  são  desenvolvidos  para  estimular  uma  resposta  em  animais  e 

63  humanos,  muitas  vezes  em  baixas  doses  e  com um objetivo específico. Sendo assim, as  implicações  para  a  saúde  humana  devido  a  sua  presença  no  meio  ambiente  devem  ser  avaliadas.  O  contraceptivo  oral  17 ­  etinilestradiol  tem  elevada  potência  e  causa  efeitos  biológicos  mesmo  em  baixas  concentrações.  Antibióticos  presentes  na  água,  solo  e  sedimentos  podem  causar  alterações  na  comunidade  microbiana  e  afetar organismos de uma cadeia alimentar.  Aplicação  e  Destino  dos  Fármacos  no  Meio Ambiente  A  excreção  é  o  maior  e  principal  meio  pelo  qual  os  fármacos  de  uso  humano  e  veterinário  são  introduzidos  no  meio  ambiente.  Uma  vez  no  esgoto  doméstico,  os  fármacos  entram  nas  ETE,  onde  não  são  completamente  removidos  e  acabam  descartados  no  meio  ambiente  como  efluentes  de  ETE,  atingindo  as  águas  naturais.  Uma  grande  quantidade  de  fármacos  também  é  encontrada  nos  efluentes  hospitalares,  no  lodo  biológico  das  ETE  e  nos chorumes de aterros sanitários 2 .

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A  Figura  2  apresenta  um  esquema  que  mostra  os  possíveis  caminhos  para  os  fármacos  quando  descartados  no  meio  ambiente. 

Aplicação  Medicina  Medicina  Veterinária  Humana  Excreção  Esterco  Esgoto  Aquicultura 

Sedimento  Solo  ETE  Aterro  Sanitário  Água de Subsolo  Águas Superficiais  Produção  Indústria 

Estação de  tratamento  de efluentes  industriais Estação de Tratamento de Água  Água Potável 

Figura 2. Possíveis rotas de fármacos no meio ambiente.  Possíveis  Efeitos  da  Presença  de  Fármacos ao Meio Ambiente  A  ocorrência  de  fármacos  no  meio  ambiente  pode  apresentar  efeitos  adversos  em  organismos  aquáticos  e  terrestres.  Pouco  é  conhecido  sobre  os  efeitos  de  fármacos  no  meio  ambiente.  Existem  mais  dados  para  os  antibióticos  do  que  para  outras  classes  terapêuticas.  O  uso  indiscriminado  de  antibióticos  associado  ao  desenvolvimento  de  bactérias  resistentes  é  um  tópico  que  tem  sido  largamente  discutido6  .  As  bactérias  podem  adquirir  resistência  bacteriana  aos  antibióticos,  o  que  tem  aumentado  substancialmente  nos  últimos  anos  e  vem  se  tornando  um  problema  de  saúde  pública. 

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3.2.  Produtos  de  Cuidado  Pessoal  e  de  Limpeza  Produtos  de  cuidado  pessoal,  comumente,  são  ingredientes  ativos  ou  preservantes  usados  na  formulação  ou  manufatura  de  cosméticos  e  produtos  de  cuidado  com  o  corpo  em  geral,  usualmente  são  aplicados  no  corpo.  Pouco  é  conhecido  sobre  o  seu  destino  no  meio  ambiente  ou  potenciais  efeitos,  mas  freqüentemente  esses  produtos  são  polares,  persistentes  e  bioacumulativos,  além  de  possuírem  alto  potencial biológico.  Produtos  de  cuidado  pessoal  incluem  ingredientes  ou  preservantes  de  xampu,  sabonetes,  produtos  para  cuidado  dental,  produtos  de  cuidado  de  pele  (cosméticos)  e  cabelo,  agentes  presentes  no  protetor  solar,  os quais são usados em grandes quantidades.  Fragrâncias  de  almíscar  policíclico  também  são  incluídas 9 .  Os  almíscares  policíclicos  sintéticos  são  fragrâncias  usadas  em  sabonete,  perfumes,  detergentes,  amaciantes  10  de  roupa  entre  outros  produtos  de  limpeza  .  Alguns  ingredientes  presentes  em  produtos  de  cuidado  pessoal  e  de  limpeza  identificadas  no  meio  ambiente  estão  apresentados na Tabela 3. 

Tabela 3. Alguns ingredientes de produtos de cuidado pessoal e de limpeza  detectados no meio ambiente.  Fragrâncias  Agentes presentes em protetor solar  Nitro  Almíscares macrocíclicos e policíclicos  (galaxolida (HHCB), Tonalida (AHTN),  Celestolide (ADBI), Phantolida (AHMI),  Traseolide (ATII))  Ftalatos  Acetofenona  Benzofenona  Cânfora de Metilbenzilideno  Antiséptico  Triclosan  clorofeno  Repelente de insetos  N, N­dietiltoluamida

Ao  contrário  dos  fármacos,  os  produtos  de  cuidado  pessoal  não  passam  pelo  interior  do  corpo  humano  (no  qual  parte  é  metabolizada  e  parte  é  descartada),  são  de  uso  externo.  Alguns  são  usados  e  descartados  no  meio  ambiente  em  larga  escala.  Além  disso,  novos  produtos  são  fabricados  todos  os  anos.  Esses  compostos  e  seus  metabólitos  bioativos  são  continuamente  introduzidos  no  meio  ambiente  por  várias  rotas,  sendo  a  principal  o  descarte  no  esgoto  doméstico  durante  o  banho  ou  limpeza,  sendo  que  essas  substâncias  não  são  completamente  removidas  nas  ETE  e  finalmente  são  lançadas  no  ambiente  aquático,  conduzindo 

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5. Subprodutos da Desinfecção  O  aumento  no  uso  do  ozônio  e  cloro  no  tratamento  de  água  potável  tem  se  tornado  um  problema  devido  à  formação  de  subprodutos  de  desinfecção  (DBP).  Os  subprodutos  formados  na  desinfecção  por  cloração  das  águas  naturais,  os  chamados  trihalometanos,  são  largamente  conhecidos  e  estudados.  No  caso  da  desinfecção    de  águas  naturais  que  contém  brometo  por  14  ozonização, há a formação do íon bromato  .  O  bromato  é  potencialmente  cancerígeno.  Suas  concentrações  vem  sendo  monitoradas  nas  plantas  de  tratamento  de  água  potável  que  utilizam  a  ozonização  em  seu  tratamento. 

Tabela  4.  Concentrações  médias  ou  faixas  de  concentrações  de  produtos  de  cuidado  pessoal  encontrados no meio aquático.  Composto  Classe  Concentração média  no meio ambiente  ­1  (µg.L   )  Condições  Referência  Acetofenona  Fragrância  0,15  Água natural/EUA  10  Tonalida  (AHTN)  Fragrância de  almíscar  0,10 –0,03  Efluente de ETE/Alemanha  11  0,680  Afluente de ETE/Canadá  12  0,298  Efluente de ETE/Canadá  0,08­0,11  Águas naturais/Romania  13  Celestolida  Fragrância  de almíscar  0,0345  Afluente de ETE/Canadá  12  0,0200  Efluente de ETE/Canadá  Galaxodina  Fragrância  de almíscar  0,737 – 0,14  Efluente de  ETE/Alemanha  11  1,701  Afluente de ETE/Canadá  12  0,876  Efluente de ETE/Canadá  0,172 – 0,314  Águas naturais/Romania  13  Pantolida  Fragrância  de almíscar  0,0220  Afluente de ETE/Canadá  12  Traseolida  Fragrância  de almíscar  0,131  Afluente de ETE/Canadá  12  0,047  Efluente de ETE/Canadá  Triclosan  Antiséptico  0,106  Efluente de ETE/Canadá  12  1,86  Afluente de ETE/Canadá  0,0576­0,038  Águas naturais/Romania  13 

o .  No  Brrasil,  a  portaria  n  518/2004  do  Ministério  da  Saúde  estabelece  que  o  valor  máximo  permitido  para  o  bromato  na  água  ­1  potável  é  de  0,025  mg.L  .  À  medida  que  há  um  avanço  no  desenvolvimento  dos  métodos  analíticos  de  determinação  de  bromato  na  água,  estes  valores  tendem  a  diminuir.  A  União  Européia  e  a  US.EPA  estabeleceram 

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depender  da  concentração  de  brometo  15  presente  na  água  .  A  minimização  da  formação  do  bromato  também  pode  ser  alcançada  por  outras  técnicas  de  tratamento  da  água  antes  da  ozonização.  A  ozonização  na  desinfecção  de  águas  para  abastecimento  humano  ainda  não  é  aplicada  no  Brasil.  No  entanto essa é uma técnica em expansão, que  futuramente poderá ser usada no nosso país.  6. Conclusão  Muitas  pesquisas  vêm  sendo  realizadas  visando  a  identificação  e  o  monitoramento  de  poluentes  emergentes  no  meio  ambiente.  Substâncias  químicas,  como  os  fármacos,  desreguladores  endócrinos,  produtos  de  uso  pessoal  e  dos  novos  subprodutos  formados  na  desinfecção  por  ozônio,  tal  como  o  bromato,  têm  sido  detectados  em  águas  naturais,  efluentes  ou  mesmo  em  solos  e  sedimentos.  Muitas  pesquisas  têm  sido  desenvolvidas  na  identificação  e  quantificação  dessas  substâncias  nas  complexas  matrizes  ambientais.  Há um significativo esforço no sentido de  se  determinar  quais  os  efeitos  que  esses  micropoluentes  podem  provocar  em  animais  e  humanos.  Alguns  efeitos  já  foram  identificados.  No  entanto,  somente  algumas  dessas  substâncias  químicas  foram  estudadas.  Um  outro  ponto  de  grande  importância  é  o  estabelecimento  de  concentrações  seguras  dessas  substâncias  no  meio  ambiente  que  não  causem  efeitos  danosos aos organismos.  Outra  grande  preocupação  é  determinar  a  real  remoção  desses  poluentes  pelos  processos  de  tratamentos  de  efluentes  e  de  água  utilizados  atualmente,  além  da  otimização  desses  processos  e  o  desenvolvimento  e  aplicação  de  novas  tecnologias  de  tratamento.  A  remoção  desses  micropoluentes  pelos  atuais  processos  de  tratamento  de  efluentes  depende  do  tipo  de  tratamento  e  forma  de  operação  de  cada  processo.  Portanto  estes  devem  ser  otimizados  visando  a  remoção  não  só  da  matéria  orgânica  presente,  mas  também  dos 

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Contaminants  in  U.S.  Streams,  1999­  2000:  A  National  Reconnaissance”  Environmental  Science  Technology,  v.  36, pp. 1202­1211, 2002  [11]  Ternes,  T.  A.,  Stübera,  J.,  Herrmanna,  N.,  et  a l.,  “Ozonation:  a  Tool  for  Removal  of  Pharmaceuticals,  Contrast  Media  and  Musk  Fragrances  From  Wastewater?”  Water  Research,  v.  37,  pp. 1976–1982, 2003.  [12]    Lishman  L.,  Smyth,  S.  A.,  Sarafin,  K.,  et  al.,  “Occurrence  and  reductions  of  pharmaceuticals  and  personal  care  products  and  estrogens  by  municipal  wastewater  treatment  plants  in  Ontario,  Canada”,  Science  of  the  Total  Environment, In Press, 2006. 

68  [13]  Moldovan,  Z.?  “Occurrences  of  pharmaceutical  and  personal  care  products  as  micropollutants  in  rivers  from Romania”, Chemosphere, In Press,  2006.  [14]  Von  Gunten,  U.,  “Ozonation  of  Drinking  Water:  Part  II.  Disinfection  and  by­Product  Formation  in  Presence  of  Bromide,  Iodide  or  Chlorine”  Water  Research, v. 37, pp. 1469–1487, 2003.  [15]  Duguet,  J.­P.,  Montiel,  A.,  “The  compliance  with  the  new  European  regulation  with  bromate  in  drinking  water:  the  practical  experience  of  EAU  DE  PARIS”  IOA  17 th  World  Ozone  Congress,  pp.  SW3­1  –  SW3­10  Strasbourg, 2005.

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Um Método para Classificação Supervisionada de Imagens de  Sensoriamento Remoto Utilizando Rede Neural Probabilística e  Características de Textura  Marcelo Musci Zaib Antonio  Universidade Iguaçu – UNIG – FaCET ­ RJ  Av. Abílio Augusto Távora,2134, Centro, Nova Iguaçu, RJ, Brasil  E­mail: marcelo@musci.eng.br 

Resumo  Este trabalho apresenta uma análise multiespectral de textura, para classificação de imagens  de  sensoriamento  remoto,  que  une  matriz  de  co­ocorrência  e  componentes  principais  para  modelagem  de  textura  e  utiliza  redes  neurais  para  a  classificação  supervisionada.  As  características de textura são definidas por um conjunto de medidas estatísticas descrevendo as  variações de intensidade, juntamente com as informações de cor. As medidas são calculadas de  matrizes de co­ocorrência de níveis de cinza e posteriormente selecionadas por transformações  lineares e algoritmos de seleção.  .  Palavras  chave  :  classificação  de  imagens?  sensoriamento  remoto?  textura?  matriz  de  co­  ocorrência? rede neural probabilística 

1. Introdução  Atualmente  para  a  caracterização  do  uso  das  terras  existem  vários  métodos  tradicionais  de  levantamento  de  campo,  como  aqueles  auxiliados  por  fotografias  aéreas  ou  pela  cartografia  temática,  entre  outros.  O  sensoriamento  remoto  constitui  uma  técnica  de  grande  utilidade,  pois  permite  em  curto  espaço  de  tempo  a  obtenção  de  uma  grande  quantidade  de  informações a respeito de registros de uso da  terra,  de  maneira  eficiente,  rápida  e  apresentando relativamente baixo custo.  Para  extrair  informações  de  imagens  de  sensores  remotos,  o  intérprete  considera,  na  interpretação  visual  humana,  características  como  o  contexto,  formas,  bordas,  variações  tonais ou cores, e textura.  69  Na  interpretação  digital,  a  maioria  das  técnicas­padrão  de  classificação  disponível  apresenta  algoritmos  de  classificação  baseados  somente  no  uso  da  informação  espectral,  deixando  de  lado  as  outras  características  consideradas  na  interpretação  visual.  Nos  últimos  anos  diversas  pesquisas  vêm  sendo  efetuadas  para  incluir  estas  outras  características  para  a  extração  automática de informações de imagens.  A  textura  pode  ser  pensada  em  termos  de  suas  características  como  um  sub­padrão  ou  primitiva,  e  por  uma  regra  de  localização  que  define  sua  distribuição  espacial?  ou  também  se  poderia  pensar  a  textura  como  um  fenômeno  organizado  composto  de  padrões  que  obedecem  alguma  regra  estatística,  como  citado  por  Haralick  &  Shapiro [1] e Visa [2].

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Enquanto  a  classificação  multi­espectral 1  tradicional  é  um  processo  de  agrupamento  de  valores  de  intensidades  espectrais  das  várias  bandas  do  pixel,  na  análise  textural,  ao  contrário,  a  diferença  das  feições  tonais  é  que  irá  caracterizá­la.  Portanto,  ela  é  expressa  pela  diferença  entre  as  intensidades  dos    vizinhos,  e  será  sempre  fundamentada  em  uma  operação  de  área  ou  vizinhança,  Crosta [3].  O  uso  de  textura,  além  das  características  espectrais,  para  classificação  de  imagens  pode  trazer  resultados  mais  precisos,  dependendo  apenas  da  resolução  espacial  do  sensor  e  o  quão  homogênea  é  a  área  a  ser  classificada.  Texturas  podem  ser  definidas  por  intermédio  de  um  conjunto  de  medidas  estatísticas  descrevendo  as  variações  espaciais  de  intensidade  ou  cor.  Para  extração  de  características  de  textura  foi  utilizado  o  método  proposto  por  Haraclick  [4],  baseado  em  matrizes  de  co­ocorrência,  sendo  este  um  dos  métodos  mais  utilizados  da  abordagem  estatística  para  análise  de  textura.  Para  a  classificação,  foi  utilizado  um  método  supervisionado.  Na  classificação  supervisionada,  empregam­se  duas  etapas  principais:  treinamento  e  reconhecimento.  No treinamento, constrói­se um modelo para  o  conteúdo  de  textura,  baseado  em  características  estatísticas  para  cada  classe  do  conjunto  de  treino.  No  reconhecimento,  são  analisadas  as  texturas  presentes  na  imagem,  utilizando  os  mesmos  métodos  estatísticos  para  o  treinamento.  As  amostras  são,  então,  atribuídas  às  categorias  que  apresentam maior similaridade.  Vários  modelos  de  redes  neurais  foram  desenvolvidos  para  classificação  de  imagens  de  textura  usando  propriedades  estatísticas. 

1  Imagens  de  várias  bandas  correspondendo  a  diferentes comprimentos de ondas.  70  Nesse  trabalho,  a  classificação  é  feita  por  intermédio  de  uma  rede  neural  probalística  (PNN – Probabilistic Neural Network).  A  Seção  2  apresenta  uma  breve  descrição de textura e sua representação para  classificação.  Na  Seção  3  é  mostrado  o  modelo  de  classificação  proposto.  A  modelagem  utilizando  a  rede  PNN  é  descrita  na  Seção  4.  Finalmente  na  Seção  5  são  ilustrados  os  resultados  obtidos,  mostrando  a  eficiência do método. 

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domínios  consistentes  de  co­ocorrência,  independente  de  propriedades  estatísticas  de  primeira  ordem  de  uma  imagem  como  média,  máxima  ou    mínima  intensidade  de  pixels.  Segundo  Schwartz  [6],  a  matriz  de  co­  ocorrência  é  uma  tabulação  de  quantas  combinações  diferentes  de  valores  de  intensidade  dos  pixels  (níveis  de  cinza)  ocorrem  em  uma  imagem.  A  idéia  principal  da  matriz  de  co­ocorrência  é  descrever  textura  através  de  um  conjunto  de  características  para  as  ocorrências  de  cada  nível  de  cinza  nos  pixels  da  imagem  considerando múltiplas direções.  Na  determinação,    pode­se  modelar  uma  imagem  em  escala  de  cinza  em  um  domínio  D ¢ 2  de  Ng  níveis  de  cinza  como  uma  função  em  duas  dimensões  (2D)  I : D ? G ,  onde  G = {1,…, Ng } .  A  GLCM  P (i, j | d ,  )  é  uma  estimativa  da  função  densidade    de  probabilidade  condicional  de  segunda  ordem,  na  qual  dois  pixels,  separados  pelo  deslocamento  d ,   ,  tendo intensidades i e j, onde  i, j  G :  P (i, j | d , )  #{k,l?D|I(k)=i,I(l)=j,Pk-lP= d,—(k-l )=}  = #{m,n?D|Pm-nP= d,—(m-n)= }  (1)  onde  k,  l,  m,  n  são  localizações  válidas  de  pixels  na  imagem.  Devido  à  natureza  discreta  das  intensidades  da  imagem,  P  é  de  fato,  uma  densidade  discreta  ao  invés  de  contínua.  Co­ocorrência  na  sua  forma  geral,  pode  ser  especificada  por  uma  matriz  de  freqüências  relativas  P (i, j | d ,  ) ,  na  qual  dois  elementos  de  textura  vizinhos,  separados  por  uma  distância  d  em  uma  orientação   ocorrem  na  imagem,  um  com  propriedade i e outro com propriedade j, [6]. 

71  Algumas  considerações  são  necessárias,  de  forma  a  limitar  o  número  de  níveis  de  cinza  Ng  da  imagem,  a  distância  d  entre  os  pixels  e  a  orientação  .  As  imagens  são  requantizadas  para  16  ou  32  níveis  de  cinza.  A  orientação   é  geralmente  limitada  a  quatro  ângulos  em  intervalos  de  45°,  sem  distinção  entre  os  ângulos  opostos,  isto  é,  são  utilizadas  as  orientações  para   =  (0°,  45°,  90,  135°).  A  distância  d  é  escolhida  de  acordo  com  a  rugosidade  das  imagens  a  serem analisadas, e geralmente varia de 1 até  um  valor  máximo  dependendo  da  textura  da  imagem, Gool et al. [8].  A  Figura  1  mostra  a  disposição  espacial  dos  pixels  para  o  cálculo  da  matriz  de  co­  ocorrência. 

  0°  6  7        8  5                 1  4        3       2 

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Energia:   , j  P (i, j) 2  (2)  i Entropia:   , j  – P(i,j)logP(i,j)  (3)  i

Homogeneidade:   , j  1  P (i, j )  (4)  i 1 + (i – j ) 2  Inércia:   , j  (i – j)2 P(i, j)  (5)  i

Correlação:  –  , j  (i – µ x )( j – µ y ) P (i, (6)  j )  i x y  Shade:   ,  (i + j – µ – µ )3 P (i, j )  (7)  i j  x y 

Prominance:   ,  (i + j – µ – µ )4 P(i, j)  (8)  i j  x y  Variância:   ,  i x )2 P(i, j)  (9)  ( -µ i j  Soma da Média:   2 N g  iPx y (i)  (10)  i =2  + Soma da Entropia:   2 N g  P y (i) log Px+ y (i)  (11)  – i =2  x+

Diferença da Entropia:   N g -1  P (i)logPx-y (i)  (12)  i =0  – x- y

Diferença da variância:   N g -1 (i F12)2 Px-y (i)  (13)  – i =0  Medidas de Informação:  F 2 – HXY 1  (14)  max(HX, HY)  Simetria Triangular:  72   , j  | P (i, j) – P ( j, i) |  (15)  i

onde:  ____________________________________  F12 =  N g -1 iP (i)?  i  0  x- y  =

µ = i P(i, j), µ = j  P(i, j)?  x i j y  j i  = (i – µ ) P(i, j), = ( j – µ )  P(i, j)?  2 2  x i x j y j y  i 

Px(i) = P(i, j), Py ( j) =  P(i, j)?  j i  Px y(k) = P(i, j), Px y (k) =   P(i, j)?  + i , j |i + j = k – i , j | |i – j| = k  Px y(k) = P(i, j), Px y (k) =   P(i, j)?  + i , j |i + j = k – i , j | |i – j| = k 

Hx e Hy são entropias de  Px (i )  e  Py ( j ) ?  HXY1 = –   P(i, j)log(P (i)P (i)) .  i , j  x y 

Embora  todas  as  funções  de  características  descritas  sejam  calculadas,  serão  escolhidas  apenas  as  mais  significativas  para  a  classificação  da  imagem. 

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extraction)  e  seleção  de  características  (fea tur e selection).  O  processo  de  análise  discriminatória  da  imagem  é  formado  por  duas  etapas:  A  primeira  consiste  em  discriminar  entre  grupos  de  dados  multi­variados  originados  de  fontes  conhecidas.  Esses  grupos  de  dados  são  os  grupos  de  controle,  conhecidos  como  conjunto de treinamento. A segunda etapa é  a  classificação  dos  dados  de  origem  desconhecida  entre  um  dos  grupos  envolvidos,  aplicando  uma  função  de  discriminação.  O  modelo  de  sistema  proposto  para  classificação  de  imagens,  utilizando  características  de  textura,  é  ilustrado  na  Figura 2. 

Aquisição da  Imagem  Pré­processamento  Descrição e Medição de  Características 

Classificação  Extração e  Seleção de  Características  Resultado

Figura  2  ­  Componentes  fundamentais  do  sistema de classificação proposto. 

3.1 Pré­processamento  O  pré­processamento  de  imagens  digitais  é  uma  necessidade  em  muitos  sistemas  de  análise.  Por  vezes  é  referido  como  restauração de imagem e retificação.  73  Normalização  de  imagens  é  um  exemplo  de  pré­processamento  que  envolve  a  utilização  de  algoritmos  para  requantização  e  equalização  de  histograma,  como  a  técnica  de  equal  probability  [4].  Operações  de  requantização  permitem  a  redução  de  um  grande  número  de  intensidade  de  pixels  variados  de  uma  imagem  para  um  número  pequeno  e  fixo.  As  dificuldades  computacionais  no  processamento  imposto  por  esses  algoritmos  estão  diretamente  relacionadas  ao  número  de  intensidades  presentes  na  imagem  original  Ng.  Em  imagens, geralmente são utilizados 8 bits (Ng  =  256)  para  representar  o  nível  de  intensidade  de cinza. Pela requantização das  imagens  com  Ng  =  256  para  Ng  =  16  níveis  de  cinza  podemos  reduzir  substancialmente  os  recursos  computacionais  necessários,  sem  depreciar  o  processo  de  análise  das  imagens  [11]. 

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Para  informação  de  cores  torna­se  necessário  o  uso  de  um  modelo  de  cor 2 .  O  modelo  usado  foi  o  HSV,  em  que  as  informações  de  cromaticidade  são  representadas  pelos  componentes  H  (Hue  –  matiz)  e  S  (Saturation  –  saturação)  e  a  informação  de  intensidade,  pela  componente  V (Value – valor). Se fizermos os valores de  H  e  S  iguais  a  zero,  então  a  componente  V  irá  representar  uma  imagem  em  tons  de  cinza (grayscale).  Após  a  divisão  do  sinal  colorido  da  imagem  em  componentes  de  luminância  e  crominâcia,  pode­se  processá­los  separadamente.  Um  certo  número  de  aproximações  usando  esse  princípio  tem  sido  propostas.  Dubuisson­Jolly  e  Gupta  [12]  utilizaram  um  método  para  classificar  imagens  de  sensoriamento  remoto,  cujos  cálculos  foram  feitos  no  espaço  de  cores  e  textura  de  forma  independente,  sendo  a  avaliação  final  obtida  pelos  classificadores  de cor e textura.  Os  parâmetros  de  textura  e  cor  são  então  amostrados,  sendo  sua  obtenção  realizada  pelo  deslocamento  de  uma  janela  sobre  a  imagem, conforme mostra a Figura 3.  A  coleta  de  informações  de  cores  é  efetuada  tomando­se  medidas  de  dispersão,  como  média  e  desvio  padrão  do  conjunto  de  pixels  da  janela.  Semelhante  trabalho  foi  efetuado  por  Briggs  &  Nellis  [13].  Foram  utilizadas  as  informações  de  matiz  (H)  e  saturação  (S)  do  sistema  de  cores  HSV,  sendo  as  informações  de  nível  de  cinza  (V)  utilizada  para  extraírem­se  características  texturais da imagem. 

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tornar  computacionalmente  e/ou  analiticamente intratável.  Algumas  das  técnicas  utilizadas  para  a  redução  de  dimensionalidade  podem  ser  descritas  de  duas  formas  diferentes.  A  primeira  é  identificar  as  variáveis  que  não  contribuem  para  o  processo  de  classificação,  devendo  então  ser  desprezadas.  O  processo  se caracteriza por desprezar um número d de  características  dentro  do  espaço  de  dimensão  p  (o  número  de  características  d  precisa  ser  determinado).  Esse  processo  é  chamado  de  seleção  de  características.  Em  outras  palavras,  isso  significa  selecionar  um  subconjunto  dentro  de  um  grande  conjunto  de várias outras variáveis.  A  segunda  aproximação  consiste  em  encontrar  uma  transformação  do  espaço  de  dimensão  p  para  um  espaço  de  menor  dimensão.  Isso  é  chamado  de  extração  de  características.  Para  o  processo  de  extração  de  características,  foi  utilizada  a  Análise  de  Componentes  Principais  (PCA  ­  Principal  Components Analysis), que é uma técnica de  redução do número total de variáveis.  Na  escolha  de  um  conjunto  de  características ótimo,  torna­se  necessário  um  modo  de  mensurar  a  capacidade  desse  conjunto  em  discriminar  com  bastante  eficiência  as  classes  de  objetos  envolvidas.  Na  seleção  das  melhores  características  de  textura,  obtidas  das  matrizes  de  co­  ocorrência,  para  o  processo  de  escolha,  foi  construído  um  classificador  baseado  em  rede  neural  probabilística  para  um  conjunto  reduzido  de  características  e  escolhidas  aquelas  que  produzem  um  melhor  resultado  em  um  conjunto  separado  de  teste/validação.  Nesta  aproximação,  o  conjunto  de  características  é  escolhido  de  forma  a  adaptar­se ao classificador.  Uma  vez  definida  a  função  de  discriminação  (a  rede  neural)  a  ser  utilizada  para  a  seleção  das  melhores  características, 

75  dentre todas envolvidas, resta escolher o tipo  de algoritmo para essa escolha.  Segundo  Kittler  [15],  o  método  plus  l  –  take away r demonstra ótimos resultados e é  computacionalmente  satisfatório  para  a  maioria  das  aplicações.  Por  essa  razão  esse  algoritmo  foi  escolhido  para  a  seleção  de  características,  sendo  a  função  de  discriminação  construída  a  partir  de  um  classificador  que  utiliza  uma  rede  neural,  do  mesmo  tipo  utilizada  no  módulo  classificador principal.  Na  Figura  2.8  podem  ser  visto  detalhes  do  módulo  de  seleção  de  características,  que  utiliza o algoritmo plus l – take away r. 

IMAGEM  CONJUNTO DE TREINAMENTO 

DESCRIÇÃO E  MEDIÇÃO DE  CARACTERÍSTICAS  EXTRAÇÃO DE  CARACTERÍSTICAS  

CLASSIFICADOR  ALGORÍTMO  DE SELEÇÃO  CLASSIFICADOR  NEURAL  RESULTADO  EXTRAÇÃO E SELEÇÃO  DE CARACTERÍSTICAS

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4. Classificação  Uma  abordagem  promissora  e  amplamente  utilizada  na  classificação  supervisionada  é  a  que  usa  redes  neurais.  Com  sua  capacidade  intrínseca  de  aprender,  as  redes  neurais  surgiram  como  uma  ferramenta  poderosa  na  área  de  reconhecimento de padrões.  Para  a  tarefa  de  reconhecimento  das  imagens  foi  utilizada  uma  rede  neural  probabilística,  que  é  uma  extensão  da  rede  RBF  ­  Radial  Basis  Function,  Comon  e  Cheneval  [17].  Essa  rede  possui  apenas  três  camadas:  camada  de  entrada,  camada  escondida  e  camada  de  saída,  conforme  ilustra a Figura 5. A diferença entre a PNN e  a  RBF  está  na  segunda  camada.  A  segunda  camada  da  PNN  é  um  camada  competitiva,  isto  é,  os  neurônios  desta  segunda  camada  competem  para  indicar  o  neurônio  com  a  maior probabilidade de ocorrência.  A  vantagem  desse  tipo  de  rede  é  ter  um  tempo  de  treinamento  bastante  reduzido,  além  de  prescindir  da  determinação  do  número de neurônios na camada escondida.  O  número  de  neurônios  na  camada  escondida  é  definido  de  acordo  com  o  número  de  vetores  utilizados  para  o  treinamento.  Na  camada  de  saída,  a  quantidade  de  neurônios  é  a  mesma  das  classes a serem reconhecidas 

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extração/seleção  de  características,  formando  então  um  conjunto  reduzido,  usado para o treino da rede.  Na  etapa  de  classificação,  a  imagem  é  varrida  por  uma  janela  móvel,  conforme  descrito na Seção 3.2 e características de cor  e  textura  (as  mesmas  selecionadas  para  o  treino  da  rede)  são,  então,  extraídas  e  utilizadas para a classificação. 

5. Resultados Experimentais  Para testar a metodologia proposta, foram  feitos  experimentos  com  imagens  reais  e  sintéticas,  as  quais  podem  ser  vistas  nas  Figuras 6 e 7.  A  imagem  sintética  de  teste  1,  Figura  6,  de tamanho 300 x 300 pixels, foi construída,  contendo  nove  texturas  diferentes,  baseadas  na  biblioteca  Vistex  [16]  (fabric0000,  fabric  0009,  fabric0014,  food0000,  food0005,  leaves0003,  metal0000,  metal  0004,  tile0009).  A  imagem  real  de  teste  2,  de  tamanho  490  x  309  pixels,  representa  uma  parte  da  cidade do Rio de Janeiro. 

Figura  6  –  Imagem  sintética  de  teste  1,  tamanho 300 x 300 pixels ­  Construída com  a biblioteca Vistex. 

77  Figura  7  –  Imagem  real  de  teste  2,  representando uma parte da cidade do Rio de  Janeiro,  tamanho 490 x 309 pixels.  Fonte: Image 3D Computer Globe  As  imagens  foram  convertidas  para  o  espaço  de  cores  HSV,  tendo  a  sua  componente  de  luminância  (nível  de  cinza)  transformada  por  um  processo  de  requantização,  definido  na  Seção  3,  passando  então  a  ter  16  níveis  de  cinza  (Ng=16).  As  características  de  textura,  conforme  definidas  na  Seção  2,  foram  extraídas  por  meio  de  matrizes  de  co­ocorrência,  com  dependência espacial em 0°, 45°, 90° e 135°  e  para  uma  distância  entre  pixels  d  =  1.  Características  de  textura  calculadas  para  distâncias  maiores  (d  =  3,  4,  5)  não  produziram  uma  melhor  classificação.  A  janela  utilizada,  Seção  3.2,  para  obtenção  das  características  tem  tamanho  de  10  x  10  pixels,  determinado  empiricamente.  Foi  avaliado  que  o  tamanho  da  janela  é  bastante  dependente  da  textura  em  questão.  Janelas  de  tamanho  pequeno  não  capturam  o  padrão  particular  da  maioria  das  classes,  enquanto  janelas  maiores  podem  incluir  pixels  de  outras classes, depreciando a classificação.  Sendo  definidas  13  funções  de  características  (Seção  2),  de  agora  em  diante  denominadas  {f1,  f2,  …,  f13},  para  os  4  ângulos  espaciais,  teremos  então  56  medidas  de  características  para  cada  janela  amostrada.

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Para  cada  função  fx  (x  =  1,  2,  …,  13)  é  aplicada  uma  transformação  para  redução  da  dimensão  dos  dados,  a  saber,  PCA.  A  redução  do  conjunto  de  dados  se  justifica  pela  quantidade  de  valores  redundantes  presentes  em  alguns  dos  4  ângulos  espaciais  calculados  para  cada  função.  Como  exemplo, pode ser visto na figura 8, a função  de  densidade  de  probabilidade  (pdf)  da  equação  (4)  –  Homogeneidade  aplicada  a  imagem  de  teste  1.  Claramente  pode  ser  observado  que  os  dados  para  os  ângulos  de  45°,  90°  e  135°  apresentam  pdfs  bastante  semelhantes,  possuindo  assim  redundância  de  informação,  que  pode  ser  eliminada  pela  aplicação  de  PCA  em  todos  os  ângulos  espaciais,  produzindo  assim  duas  componentes  (nesse  caso  específico  –  PCA1  e  PCA2)    fracamente  não  relacionadas,  Figura 9. 

Figura 8 – Pdf da função Homogeneidade –  equação  (4),  mostrando  os  4  ângulos  espaciais  (0°,  45°,  90°,  135°),  aplicada  a  imagem de teste 1.  Após  a  aplicação  de  PCA  a  todas  as  funções  (f1,  f2,,,,  f13),  procede­se  à  escolha  daquelas  que  fornecem  uma  melhor  discriminação,  utilizando­se  para  isso  a  técnica  mostrada  na  Seção  3.3.  Um  classificador,  utilizando  uma  rede  PNN  com  um  conjunto  reduzido  de  dados  (conjunto  de  treino)  obtido  da  etapa  anterior,  é  construído  e,  utilizando­se  o  algoritmo  de  seleção  plus  l  78  take  away  r,  procede­se  a  escolha  das  melhores  funções,  isto  é,  as  que  possuem  maior  discriminação  para  a  imagem  a  ser  classificada. 

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Tabela  I  –  Funções  selecionadas  para  a  imagem de teste 1, pela etapa de seleção.  Parâmetros de  Funções  PCA  Correlação (6)  3  Homogeneidade (4)  2  Shade (7)  1  Prominance (8)  1  Variância (9)  1  Simetria Triangular (15)  2  Soma da Média (10)  1  Dif. da Variância (13)  2  Dif da Entropia (12)  2  Total  15 

Figura 10 – Resultado da classificação da  imagem de teste 1, kappa = 0.9. 

Figura 11 – Resultado da classificação da  imagem de teste 2, kappa = 0.87. 

79  6. Conclusão  De  acordo  com  o  resultado  experimental  desse  trabalho,  o  método  descrito  permite  aplicação a outras variedades de imagens.  A  determinação  da  configuração  ótima  para  a  análise  das  imagens,  baseadas  em  textura  colorida,  é  muito  importante,  pois  a  eficácia  do  método  depende  dessa  configuração.  A  determinação  dos  parâmetros  ótimos,  originados  das  matrizes  de  co­ocorrência,  para  a  correta  classificação  de  imagens  baseadas  nessa  técnica,  exige  um  controle  cuidadoso  de  forma  a  não  sobrecarregar  o  classificador  com  parâmetros  redundantes  e  de  pouca  discriminação  de  classes.  O  presente  trabalho  demonstrou  uma  alternativa  para  a  redução  da  dimensão,  dos  dados  originados  das  características,  das  imagens em analise.  O  modelo  de  classificador,  baseado  em  rede  neural,  foi  capaz  de  tomar  uma  decisão  satisfatória  para  as  diferentes  classe  das  imagens  em  análise.  Apesar  de  alguma  inconsistência,  os  objetivos  da  pesquisa  foram alcançados. 

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