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Tese

Sistema automatizado baseado em língua eletrônica para monitoração de água para abastecimento urbano (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: BRAGA, GUILHERME DE SOUZA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PSI
  • Subjects: ÁGUA POTÁVEL; EUTROFIZAÇÃO; SENSORES QUÍMICOS; LÓGICA FUZZY
  • Language: Português
  • Abstract: A água abastecida à região metropolitana de São Paulo provém de mananciais, os quais estão sujeitos à proliferação de algas (eutrofização). Muitas delas podem ser tóxicas e ainda produzir compostos, como geosmina (GEO) e 2-metilisoborneol (MIB), substâncias reconhecidas por gosto e odor desagradáveis na água que consumimos. De fato, a presença de GEO e MIB na água é uma das maiores fontes de reclamação por parte dos consumidores junto à companhia de saneamento e abastecimento de São Paulo (SABESP). Apesar disso, ainda não existem tecnologias que possam ser aplicadas para a detecção in locu dessas substâncias. Dessa forma, a presente tese trata do desenvolvimento de uma língua eletrônica (LE) e avaliação do seu uso potencial na detecção de 2-metilisoborneol (MIB), geosmina (GEO) e isoborneol (ISO) em amostras de água. A LE foi baseada em um arranjo de sensores químicos não-específicos, formados por microeletrodos interdigitados de ouro recobertos com filmes poliméricos nanoestruturados depositados pela técnica de automontagem e interrogados sob regime de corrente alternada. A calibração da LE foi realizada com soluções de concentração determinada de GEO, MIB e ISO preparadas em água destilada, mineral e de torneira. Foram avaliadas tanto soluções individuais contendo um único contaminante, quanto misturas contendo mais de um contaminante. Medidas de capacitância, como figura representativa da resposta elétrica dos sensores em solução, foram interpretadas pelo método da análise das componentes principais (PCA) e por lógica Fuzzy. Dentre as principais observações dessa investigação, notou-se que a LE desenvolvida apresenta limite de detecção próximo de 20 ng L-1, tanto para MIB quanto para GEO. Além disso, a LE consegue discriminar com relativa facilidade e confiabilidade, amostras individuais e com diferentes concentrações de MIB e GEO.Os gráficos de PCA mostram a separação das amostras em clusters relativamente pequenos, bem separados e sem sobreposição. A LE é capaz de identificar de forma direta, a partir de variações na primeira componente principal, variações na razão molar nGEO/nMIB em misturas de MIB e GEO. Em um caso mais próximo da realidade, a LE consegue discriminar com relativa facilidade, amostras de água fornecidas pela SABESP, coletadas do sistema Guarapiranga antes e após a estação de tratamento. O efeito da fonte de água sobre a resposta dos sensores torna-se pouco significativo quando o controlador Fuzzy é empregado. Nesse caso, a LE apresenta um desempenho excelente, com pequenas taxas de erro: 0,25% (água destilada), 5% (água mineral) e 6,66% (água de torneira). Além disso, os resultados providos pela lógica Fuzzy podem ser apresentados em gráficos mais simples e de leitura mais direta dos acertos e erros da LE. Os valores numéricos podem ainda ser convertidos em variáveis lingüísticas. Conclui-se, portanto que a LE desenvolvida, tanto em termos de sensores quanto de análise de dados, apresenta potencial para monitoramento de MIB e GEO nos reservatórios de água, fornecendo em tempo real e in loco informações sobre a qualidade da água provinda da estação de tratamento. A tese também apresenta alguns resultados da preparação de filmes poliméricos com impressão molecular para aplicação em sensores específicos, obtidos durante o estágio na Universidade Autônoma de Barcelona.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.12.2011
    • Acesso à fonte
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      BRAGA, Guilherme de Souza. Sistema automatizado baseado em língua eletrônica para monitoração de água para abastecimento urbano. 2012. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-03042012-121047/. Acesso em: 19 abr. 2024.

    • APA

      Braga, G. de S. (2012). Sistema automatizado baseado em língua eletrônica para monitoração de água para abastecimento urbano (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-03042012-121047/

    • NLM

      Braga G de S. Sistema automatizado baseado em língua eletrônica para monitoração de água para abastecimento urbano [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-03042012-121047/

    • Vancouver

      Braga G de S. Sistema automatizado baseado em língua eletrônica para monitoração de água para abastecimento urbano [Internet]. 2012 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-03042012-121047/

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