[pt] O avanço da exploração de petróleo no Brasil nos conduziu progressivamente para o alto mar, onde se descobriu a maior parte dos campos de petróleo nacionais. O crescimento da atividade offshore e a crescente utilização de plataformas FPSO resultaram num aumento das atividades de embarcações relacionadas com o processo de exploração e produção de petróleo, principalmente na região da Bacia de Campos, principal pólo produtor. Entretanto, a expansão da atividade marítima também implica em uma maior emissão de poluentes, por serem embarcações que utilizam óleo diesel ou bunker como combustível, trazendo conseqüências ao meio ambiente e aos seres humanos. A presente dissertação quantifica as emissões de poluentes e gases de efeito estufa dos navios envolvidos na atividade de exploração e produção de petróleo na Bacia de Campos. A metodologia empregada considerou uma abordagem bottom-up para estimar o consumo energético das embarcações, baseado em dados sobre a quantidade, as características e as atividades dos navios envolvidos. Posteriormente, usou-se fatores de emissão para determinar as quantidades de poluentes emitidos. Os resultados foram confrontados com dados de emissões em escala regional, nacional e internacional, onde se pôde concluir que os valores de emissões obtidos são significativos. Discussões finais apresentam métodos e oportunidades de se reduzir as emissões provenientes de navios, indicam sugestões para pesquisas complementares e relacionam os resultados obtidos com a importância do pagamento de royaties para os estados e municípios produtores de petróleo. / [en] The progress of the petroleum exploration in Brazil led us more and more to the high-seas, where most of the national petroleum fields were discovered. The increase of the offshore production and the growing usage of FPSO platforms resulted in a higher activity level of the ships related to the petroleum exploration and production process, mainly at the Campos Basin region, the main producer zone in Brazil. However, the expansion of the maritime activity also implicates in higher pollutants emission, since the vessels use marine diesel or bunker as fuel, bringing consequences to the environment and to human beings. The present dissertation quantifies the pollutants and greenhouse gases emissions from ships involved with the petroleum exploration and production at Campos Basin. The applied methodology considered a bottom-up approach to estimate the energy consumption of the ships, based on quantity, characteristics and activity data regarding the related ships. Thereafter, emission factors were used to determine the amount of each emitted pollutants. The results were compared with international, national and regional emission data, what led us to conclude that the achieved emission values are significant. Final discussions introduce methods and opportunities to reduce emissions from ships, indicate suggestions for complementary researches and connect the obtained results with the importance of paying royalties to the petroleum producer states and cities.

[pt] Estudos prévios relacionam a ocorrência de episódios de mortandade de peixes em corpos hídricos como a Lagoa Rodrigo de Freitas (LRF) com a rápida disponibilização de espécies poluentes e nutrientes naturais na coluna d água especialmente durante altas precipitações de chuva, quando ocorre transbordo dos rios poluídos da bacia sobre a água da Lagoa, ocasionando uma demanda de oxigênio dissolvido maior do que o normal para depuração de tais espécies. Nesse contexto existe interesse em evitar episódios críticos de insuficiência de OD na água dos corpos hídricos que possam advir de tais eventos. Estudos realizados no presente trabalho tiveram como objetivo caracterizar as águas de rios da Sub-bacia hidrográfica da LRF através de DBO, COT, SST, Ptotal no canal a montante de deságue para a Lagoa em períodos de chuva e de tempo seco; e avaliar um possível tratamento que proporcione a depuração acelerada dos poluentes utilizando peróxido de hidrogênio, fornecendo oxigênio para as águas poluídas através do processo de decomposição do oxidante. Avaliaram-se diferentes dosagens de H2O2 em tempo reacional de 24h de acordo com limites de ecotoxicidade conhecidos. Testes realizados em amostras de rio coletadas em dias de baixa precipitação contendo concentrações de DBO de até 2,2 mg/L mostraram uma velocidade de decaimento de H2O2 inferior ao para amostras tanto coletadas também em dia de baixa precipitação porém com elevada DBO (24,0 mg/L), quanto para dia de alta precipitação (13,2 mm em 24 h) com relevante concentração de material orgânico. Observou-se uma dosagem suficiente de 15,0 mg/L para as amostras coletadas em baixa precipitação e alta DBO, e dosagem suficiente de 3,0 mg/L para amostras coletas em maior evento de precipitação (13,2 mm em 24 h), acima das quais, não ocorre mais aumento significativo da velocidade de decaimento da [H2O2] e também de velocidade de contribuição de OD para a água. Concluiu-se que a adição de H2O2 nas águas de rios durante eventos de poluição causados por chuvas intensas ou lançamento de esgoto pode contribuir para evitar episódios críticos de insuficiência de OD em rios poluídos por material orgânico e na pluma de poluentes que pode ser formada por transbordo dos rios para a LRF. / [en] Previous studies have associated the occurrence of episodes of death of fish in water bodies such as the Lagoa Rodrigo de Freitas (LRF) to to the rapid availability of pollutants and natural nutrients in the water column species especially during high rain precipitation events, which occur when the rivers overflow and pollute the water of the lagoon, causing a biochemical oxygen demand higher than usual for the rate of natural depuration of the contaminating species. In this context there is interest in avoiding critical episodes DO deficiency in the water bodies that may arise from such events. Studies conducted in the present work aimed at characterizing the rivers of sub-basin of LRF through BOD, TOC, TSS, Ptotal on the canal that overflows into the lagoon in periods of rain and dry weather; and evaluate a possible treatment offering the accelerated depuration of pollutants using hydrogen peroxide, providing oxygen to the polluted water through the self-decomposition process. The study evaluated the effect of different doses H2O2 in 24 hours of reaction time according to known ecotoxicity limits. In tests on samples collected from rivers in days of little rain containing BOD concentrations up to 2.2 mg / L, H2O2 showed a decay rate lower than those of other samples also collected on days of low precipitation, but with high BOD (24, 0 mg / L), and days of high rainfall (24 hours 13.2 mm), with a significant concentration of dissolved organic contaminants. A maximum sufficient dose of 15.0 mg / L was found for the low and high samples precipitation BOD, and a maximum sufficient dose of 3.0 mg / L for most of the samples collected during the precipitation event (13.2 mm 24 hours), above which there is no significant increase over the rate of decomposition of [H2O2], and the rate of generation of DO in the water. It was concluded that the addition of H2O2 into the waters of rivers during pollution events caused by heavy rains or sewage release can help to avoid critical episodes of DO deficiency in polluted rivers by organic matter and pollutant plume that can be formed by overflow of those rivers to the LRF lagoon.

[pt] A avaliação do grau de contaminação de um ambiente aquático é dada por uma correlação de dados obtidos experimentalmente. A interpretação dos dados visa, além da classificação das condições ambientais locais, encontrar um comportamento previsível dos parâmetros, indicando prováveis consequências dos danos causados pela poluição. Este entendimento permite mapear as principais fontes de contaminação, inter-relacionando os dados obtidos com condições políticas, geográficas e sociais. Um conjunto de indicadores químicos (esteróis, delta elevado a 13 C) e biológicos (bactérias coliformes) foram determinados na matéria orgânica particulada de amostras de água de rios contribuintes a Baía de Guanabara (BG). As análises visaram à investigação das contribuições naturais e do aporte de esgoto doméstico em rios representativos da região hidrográfica da Baía de Guanabara (RHBG). Foram avaliadas 8 bacias da RHBG, sendo 3 no setor leste (Caceribu, Guapimirim e Suruí) e 5 do setor oeste (Iguaçu, Meriti, Irajá, Canal do Cunha e Canal do Mangue), sendo coletadas amostras em três campanhas (set/2014, jan/2015 e abril/2015). Os resultados de coliformes Escherichia Coli encontrados variaram entre 400 e 1,1x10 elevado a 12 nmp/100ml, com um predomínio, em todas as campanhas, de valores mais altos nos rios do setor oeste da RHBG. A concentração de coprostanol apresentou variação semelhante à dos coliformes, com média de 21,9 mais ou menos 43,4 microgramas L elevado a menos 1 e máximo de 205 microgramas L elevado a menos 1 no Canal do Mangue. Índices diagnósticos com esteróis selecionados confirmaram o quadro geral de contaminação fecal no setor oeste da RHBG. Os valores mais baixos de ambos os marcadores prevaleceram nos rios do setor Leste da BG, particularmente o Caceribu e o Guapimirim, que atravessam a Área de Proteção Ambiental de Guapimirim. Fundamentado em dados da literatura de caracterização da MO de amostras de esgoto bruto (EB), foram calculadas o percentual, para cada amostra do estudo, correspondente à EB. Isto é, a fração da água do rio que equivale à puramente esgoto não tratado. Desta forma, a partir da vazão dos rios foram estimadas as cargas de esgoto exportadas à Baía. Os resultados obtidos foram preocupantes. A menor carga calculada ultrapassou 2 toneladas de esgoto bruto exportado a cada mês, dado referente ao rio Caceribu. Em contrapartida, o rio São João de Meriti indicou um despejo mensal de mais de 140 toneladas. Somando os oito rios do estudo, estipulou-se, mensalmente, o lançamento de mais de 400 toneladas de esgoto bruto na BG. Foi possível também identificar o aporte de matéria orgânica de origem continental nos rios com baixa contaminação fecal. Foi estimado que níveis de coprostanol entre 0,060 microgramas L elevado a menos 1 e 0,240 microgramas L elevado a menos 1 correspondem ao limite de coliformes estipulado para balneabilidade pelo CONAMA 274/2000. Portanto, o coprostanol pode vir a ser um indicador adicional de avaliação da contaminação fecal para fins de balneabilidade das águas da baía. A carga fluvial oriunda do Canal do Mangue, Canal do Cunha e Rio Meriti são as maiores contribuintes para o aporte de esgotos para a Baía de Guanabara. Esse quadro é reflexo direto da densidade populacional e da falta de saneamento básico nas bacias desses rios. / [en] The evaluation of the degree of contamination of an aquatic environment is obtained by a correlation of data obtained experimentally. The data interpretation, besides the classification of local environmental conditions, is to find a predictable parameter behavior, indicating probable consequences of pollution damage. This understanding allows you to map the main sources of contamination, interrelating the data obtained with political, geographical and social conditions. A set of chemical (sterols, delta to the power of 13 C) and biological (thermotolerant coliforms) indicators were determined in particulate organic matter in order to investigate the natural contributions and domestic sewage contribution in representative rivers of the catchment region of Guanabara Bay (CRGB). Eight rivers in the CRBG were evaluated, three in the eastern sector (Caceribu , Guapimirim and Surui) and five in the western sector (Iguaçu , Meriti , Irajá, Cunha Channel and Mangue Channel). Samples were collected in three campaigns (Sep/2014, Jan/2015 and April/2015). The results of thermotolerant coliforms ranged between 400 and 1,1x10 to the power of 12 NMP/100ml, with a predominance, in all campaigns, of higher values in rivers of the west sector of the CRGB. The concentration of coprostanol showed similar variation as that of the coliforms, averaging 21,9 plus/minus 43,4 Microgram L to the power of minus 1 with a maximum value of 205 Microgram L to the power of minus 1 in the Mangue Channel. Diagnostic indexes based on selected sterols confirmed the general scenario of fecal contamination in the western sector of the CRGB. . The lowest values of both markers prevailed in the rivers of eastern Guanabara bay, particularly in the Environmental Protection Area of Guapimirim crossing rivers Caceribu and Guapimirim. Based on data from the literature of characterization of the organic matter from raw sewage (RS) samples, the percentage were calculated, for each study sample, that corresponds to RS. That is the fraction of river water equivalent to the untreated sewage. Thus, from the flow of the rivers were estimated sewage loads exported to the Bay. The results were worrisome. The lowest calculated load exceeded 2 tons of raw sewage exported every month, as referring to Caceribu river. In contrast, the São João de Meriti river indicated a monthly dump of more than 140 tonnes. Adding the eight rivers of the study, was stipulated monthly, the release of more than 400 tons of raw sewage in Guanabara Bay. It was also possible to identify the contribution of organic matter of continental origin in rivers with low fecal contamination. It was estimated that coprostanol levels between 0,060 Microgram L to the power of minus 1 and 0,240 g L tothe power of minus 1 correspond to the coliforms limited by CONAMA 274/2000 for primary contact. Therefore, the coprostanol may prove to be an additional indicator for assessing fecal contamination for the purpose of bathing in the bay waters. The river flow coming from the Mangue Channel, Cunha Channel and Meriti River are the largest contributors to the sewage supply to the Guanabara Bay. That situation is a direct reflection of population density and poor sanitation in the basins of these rivers.

[pt] A poluição do ar é um assunto de preocupação mundial que se relaciona com poluentes múltiplos e suas relações complexas com muitos fatores, tais como meteorologia local e uso da terra. Numerosos estudos afirmam que a exposição à poluição do ar aumenta o risco de mortalidade, sintomas respiratórios, inflamação pulmonar e estresse oxidativo. No entanto, alguns estudos que examinam os efeitos adversos para a saúde pública e ambiental associados à poluição atmosférica consideram apenas os níveis de poluentes legislados (por exemplo, material particulado, MP). Este trabalho baseiase principalmente nos poluentes ainda não legislados usando as seguintes abordagens: 1) monitoramento de longo período; 2) ensaios toxicológicos e de bioacumulação; 3) aplicação de modelos estatísticos de complexos; e 4) um olhar mais atento à exposição aumentada a que os residentes rurais têm sido expostos. / [en] Air pollution is a worldwide concern that relates to multiple pollutants and its complex relationships with many factors such as local meteorology and land use. Numerous studies state that exposure to air pollution increases the risk of mortality, respiratory symptoms, lung inflammation, and oxidative stress. However, some studies examining public and environmental health adverse effects associated with air pollution consider only criteria pollutant levels (e.g., particulate matter, PM). This work builds mostly on the non-criteria pollutants using the following approaches: 1) long-term monitoring; 2) toxicological and bioaccumulation essays; 3) application of state-of-the-art statistical models; and 4) a closer look at the increased exposure to which rural residents have been exposed.

[pt] Em cidades e centros urbanos do mundo, em especial nos países em desenvolvimento, existem tendências ao forte crescimento da população, que se transfere para esses centros em busca de melhores condições de vida. Nas últimas décadas, entretanto, esse crescimento tem sido acompanhado pela expansão excessiva do número de veículos automotores, o que gera cada vez maiores congestionamentos em suas precárias infraestruturas viárias, em especial nas horas de pico. Kunzli et al. (2000) observaram que, como fonte principal de emissões de partículas primárias (PM) e precursores de PM secundário, o tráfego contribui substancialmente para o impacto geral da poluição do ar. Essa alta contribuição deve-se ao fato das densidades de emissão do tráfego serem, em média, mais altas nas áreas povoadas. A combinação de áreas densamente povoadas e a alta poluição do ar exterior são motivo de preocupação. A USEPA (United States Environmental Protection Agency) observou, em seu estudo para caracterizar PM2.5 (material particulado fino com diâmetro 2,5 micrometro), que um dos problemas mais prementes enfrentados por áreas urbanas é o da deterioração da qualidade do ar, com as fontes móveis sendo as principais contribuintes para emissões gasosas liberadas para a atmosfera em centros urbanos. Além disso, os poluentes como o monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrogênio (NOx), compostos orgânicos voláteis (COV) e óxidos de enxofre (SOx) são de extrema importância por causa dos seus impactos ambientais e impactos na saúde. Dos poluentes emitidos por fontes móveis, partículas finas têm grandes impactos na saúde, clima e visibilidade. A poluição atmosférica contribui para aumento da morbidade e mortalidade humanas. Porém é necessário estudar a extensão dos efeitos na saúde, especialmente considerando as variações entre centros urbanos (Kunzli et al., 2000; Shabbar Ali et al., 2013). Alguns efeitos negativos se manifestam com exposição a curto prazo, como falta de ar, olhos ardentes, sonolência, tosse, entre outros, ou com exposição a longo prazo, que apresentam maiores complicações e uma variedade de sintomas. A avaliação da exposição individual a poluentes pode representar um desafio para estudos epidemiológicos. Dessa forma, tornam-se necessárias abordagens alternativas para ilustrar os relacionamentos e incentivar pesquisas futuras. Modelos são excelentes quando estimar todas as facetas de exposição a um evento torna-se inviável ou impossível. Modelos que correlacionem poluentes e emissões a efeitos na saúde podem ser classificados como de proximidade, de interpolação, de regressão do uso da terra, de dispersão, integrados de emissão meteorológica e híbridos (Jerrett et.al, 2005), em ordem crescente de complexidade. / [en] The paper identified and assessed methods to quantify and model congestion, emissions of pollutants and exposure through literature reviews, interviews and estimations. Focus was placed on studies by Toledo. (2011), and Linton et.al, (2015), models like COPERT and MOVES (USEPA) and on methodologies like the IPCC guidelines, which can be modified and applied to Latin American and Caribbean (LAC) countries. Molynes Road in Kingston, Jamaica and the Lagoa-Barra Highway to Zuzu Angel Tunnel complex in Rio de Janeiro city, Brazil, were compared to assess congestion and emissions. Total emissions of CO2 and CO2 per passengers, were calculated for Jamaica under three assumed scenarios, at emission totals of 2.62x109 kg of CO2 (gasoline) and 3.09 x10(9) kg of CO2 (diesel), based on data extrapolations and work by Abbas. (2014). Time lost as a result of congestion, expressed as USD/hr was calculated for both thoroughfares under four speed scenarios and utilising the free-flow form of the thoroughfares for comparison. As expected, results indicated higher incurred costs with reduced travelling speeds (-731.7 USD/hr for Molynes Road and -1,131.2 USD/hr for the Lagoa-Barra Highway into the Zuzu Angel Tunnel Complex at 10km/hr). Interviews were conducted with operators of the transportation sector, including informal actors; social repercussions of urban transportation policies were discussed and social costs were calculated and described. Critiques and calculations allowed for the identification of weaknesses within the transportation sector and provided the basis for predictions and recommendations to be made.

[pt] A poluição do ar é um dos sérios problemas que o mundo enfrenta atualmente. Sua compreensão é muito complexa devido à estreita relação dos poluentes com as variáveis meteorológicas e o uso da terra os quais influenciam sua composição. Atualmente, existem duas abordagens tradicionais para a coleta de amostras relevantes para a deposição atmosférica e estudos atmosféricos relacionados aos estudos de monitoramento. A primeira abordagem envolve a coleta direta de material particulado (PM) transportado pelo ar que objetivou estudos quantitativos em forma local, de curto/médio alcance ou de transporte global de poluentes, incluindo estudos relacionados à saúde relacionados ao tamanho de material particulado: PM2.5 e PM10. Sua aplicação em grande escala implica em investimentos caros devido a altos custos de manutenção e problemas logísticos para instalar o equipamento instrumental em todos os locais necessários de amostragem. A segunda abordagem usa um biomonitor para avaliar a poluição do ar que é considerado como não custoso, mas confiável e relativamente simples. Portanto, monitorar a qualidade do ar usando organismos vivos como biomonitores recebeu atenção crescente nos últimos anos, porque certos tipos de organismos biológicos fornecem uma medida de exposição integrada em determinado período de tempo e enriquecem a substância a ser determinada para que a acessibilidade analítica seja melhorada e a incerteza das medições reduzida. Neste trabalho, a maioria dos estudos foi abordada no uso de biomonitores como ferramenta adequada para avaliar a qualidade do ar de diferentes locais. Esta tese teve seis objetivos principais: 1) biomonitoramento passivo com líquens; 2) biomonitoramento da qualidade do ar próximo a área industrial; 3) biomonitoramento ativo com espécies de Tillandsia; 4) uma comparação do biomonitoramento usando três espécies diferentes de Tillandsia; 5) qualidade do ar nos Jogos Olímpicos de 2016; 6) correção de sobreposição espectral. Os biomonitores foram coletados do local de controle, transplantados e expostos na área de estudo de interesse por um período de tempo determinado para acumular oligoelementos. Os oligoelementos foram medidos por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) e os resultados das concentrações foram tratados com ferramentas quimiométricos. Os resultados mostraram a capacidade dos líquenes e das espécies de Tillandsia de acumular elementos traço e ferramentas quimiométricos ajudaram para identificar possíveis fontes de emissão. No primeiro objetivo foram identificadas três possíveis fontes de emissão: fontes veiculares, re-suspensão do solo (origem natural) e práticas agrícolas. No segundo objetivo foi provado que partículas negras foram emitidas principalmente da indústria do couro. O terceiro objetivo mostra as emissões veiculares como principal fonte de poluição nas áreas urbanas, uso de agroquímicos nas áreas peri-urbanas e ressuspensão do solo representada pelas áreas rurais. O quarto objetivo mostra que todas as espécies de Tillandsia provaram ser bons biomonitores. O quinto objetivo demonstrou que o controle de estratégias e a regulação do tráfego implantado pelo governo do Rio de Janeiro influenciaram na redução de poluentes durante o período olímpico. No sexto objetivo, Lasso mostrou os melhores resultados quando os valores preditivos de elementos de terras raras foram analisados. / [en] Air pollution is one of the serious problems that the world currently facing. Their understanding it is very complex due to the close relationship of the pollutants, meteorological variables, and land uses influence their composition. Actually, there are two traditional approaches for collecting samples relevant to air and atmospheric deposition which are related to monitoring studies. The first approach involves the direct collection of airborne particulate matter (PM) which aimed quantitative studies at local, short/medium range or global transport of pollutants, including health-related studies related to size fractionate airborne particulate matter (PM2.5 and PM10). Their application on large-scale implied expensive investments due to both high costs of maintenance and logistic problem to install the instrumental equipment at all needed locations. The second approach uses an air pollution monitor which is considered as a non-expensive, yet reliable, and relatively simple. Therefore, monitoring air quality by using living organisms as biomonitors has received increasing attention in recent years because certain types of biological organisms provide a measure of integrated exposure over certain amount of time and enrich the substance to be determined so that the analytical accessibility is improved and the measurements uncertainty reduced. In this work, the most of studies were approached in the use of biomonitors as tool suitable to assess the air quality of different locations. This thesis had six principal objectives: 1) passive biomonitoring with lichens; 2) biomonitoring of air quality near industrial area; 3) active biomonitoring with Tillandsia species; 4) a comparison of biomonitoring using three different species of Tillandsia; 5) air quality in 2016 Olympic Games; 6) correction of spectral overlap. Biomonitors were collected from control site, transplanted and exposed into the study area of interest for a time period determined to accumulate trace elements. Trace elements were measured by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and the concentrations results were treated with chemometric tools. Results show the ability of lichens and Tillandsia species to accumulate trace elements and chemometric tools helped to identify possible emission sources. In the first objective were identified three possible sources of emission: vehicular sources, soil resuspension (natural origin) and agricultural practices. In the second objective was proved that black particles were emitted mainly from leather industry. The third objective shows the vehicular emissions as the main source of pollution in the urban areas, use of agrochemicals in the peri-urban areas and soil resuspension represented by rural areas. The fourth objective shows that all Tillandsia species proved to be good biomonitors. The fifth objective demonstrated that strategies control and traffic regulation implanted by the government of Rio de Janeiro influenced in the reduction of pollutants during the Olympic period. In the sixth objective, Lasso shows better results when predict values of rare earth elements were analyzed.

[pt] Neste trabalho, os modelos Poisson-gama são estendidos para uma formulação mais geral onde o preditor linear das covariáveis é substituído por um preditor aditivo de funções genéricas destas covariáveis. Como nos modelos aditivos generalizados (MAG), as funções lineares das covariáveis constituem um caso particular de modelo aditivo e as funções suavizadores utilizadas são as splines cúbicas naturais. A formulação semi-paramétrica permite ampliar o campo de aplicação desta classe de modelos. Os modelos semi-paramétricos são estimados por um processo iterativo combinando maximização da verossimilhança e algoritmo backfitting. Todos os algoritmos de estimação e diagnósticos estão implementados nas linguagens de programação R e C. / [en] This work is aimed at extending the Poisson-Gamma models towards a more general specification, where the linear predictor of covariates is replaced by an additive predictor of generic functions of these covariates. Just like the generalized additive models (GAM), the linear functions of covariates are a particular case of additive models and the natural cubic splines are used as smoothing functions. The semiparametric specification allows to enlarge the possibilities of application of these models. The semiparametric models are fitted by an iterative process that combines maximization of likelihood and backfitting algorithm. All the routines for model fitting and diagnostics are implemented in R and C programming languages.

[pt] No curso médio inferior da degradada Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul, na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro, existe um segmento fluvial denominado Domínio das Ilhas Fluviais, que mantém biodiversidade bem conservada em relação aos segmentos localizados rio acima e que drenam os estados de São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro. Os domínios geoambientais do Paraíba do Sul localizados rio acima foram degradados por desflorestamentos, barragens, erosão, sedimentação, introdução de espécies exóticas e poluição industrial e doméstica. Embora estes fatores também ameacem as Ilhas Fluviais, este domínio obteve a reputação de local estratégico, instituída pelo Instituto Chico Mendes de Biodiversidade (ICMBio) devido à sua biodiversidade e por manter espécies ameaçada de extinção. Cabe a este Instituto executar as ações do Sistema Nacional de Unidades de Conservação e fomentar e executar programas de pesquisa, proteção, preservação e conservação da biodiversidade, além de exercer o poder de polícia ambiental para as Unidades de Conservação federais. Os levantamentos sobre a ocupação da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul em relação àqueles relacionados a região abrangida pelo Domínio das Ilhas Fluviais, a importância dos seus peixes para as comunidades ribeirinhas, a pesquisa científica, as interações ecológicas dos sistemas fluviais, e as características ambientais, espaciais, físicas e biológicas deste segmento do Rio Paraíba do Sul interessam o presente estudo. / [en] In the final segment of the geographical unit named Lower Middle Course of the Paraíba do Sul River (Ab Saber, 1958), located in the Fluminense area of the state of Rio de Janeiro, there is a subunit named Domain of the River Islands, which has well-preserved biodiversity when compared to the more developed areas in the states of Rio de Janeiro and São Paulo found upstream. With the exception of the Domain of the Mountain Ranges and Plateau, in the Upper Valley of the Paraíba do Sul River, the upstream areas have been degraded especially in the highly developed areas in the states of Rio de Janeiro and São Paulo, due to their elevated population and industrial densities (COELHO, 2012; ICMBio, 2011). The sprawl translates into industrial and household pollution, large deforested areas, harmful effects on the aquatic biota caused by the proliferation of dams, erosion, sedimentation, introduction of alien species and toxic leaks (ARAUJO, 2004; ARAUJO et al., 2005). Although these factors originating in border waters also threaten the River Islands, the area was recognized as a strategic location by the Chico Mendes Institute for Biodiversity (ICMBio, 2011) due to its rich biodiversity (BIZERRIL, 2001) and a number of endangered species found in the area (CARAMASCHI et al, 1991; BIZERRIL, 2001). This Institute shall enforce the actions established by the National System of Conservation Units, foster, and carry out programs of research, protection, conservation and preservation of the biodiversity, and exercise the power of environmental police in the federal Conservation Units. Existing surveys on the occupation of the Paraíba do Sul Basin are of particular interest to this study, including those pertaining to the Domain of the River Islands region, the importance of local fish species for the riparian communities, the ecologic interactions between river systems, the environmental, spatial, physic and biological characteristics of this area of the Paraíba do Sul River, as well as other scientific studies. The aim of this dissertation is to collect data by reviewing existing literature and experiences gathered in the field, in order to pool information and present reflections on how the river segment of Domain of the River Islands is able to maintain, within the polluted and degraded Paraíba do Sul Basin, a relatively well-preserved ecosystem, which therefore must be protected.

[pt] O crescimento da população mundial junto de mudanças no estilo de vida resulta em uma crescente demanda por culturas de alimentos e energia. O Brasil tem aumentado cada vez mais a produção e o fornecimento destas culturas para outras partes do mundo. O Cerrado tornou-se o centro da indústria de soja do Brasil. A savana natural foi substituída pelo cultivo de monoculturas que estão associadas ao uso intensivo de fertilizantes e pesticidas sintéticos. Este estudo determina em que medida a aplicação de agroquímicos no cultivo de soja contribui para a poluição dos corpos hídricos no Cerrado. Como medida para quantificar este impacto, a pegada hídrica cinza (GWF) do cultivo da soja em uma fazenda típica no município de Correntina-BA foi calculada para 5 anos de cultivo. O poluente mais significativo para todos os anos foi o pesticida 2,4-D. O GWF do cultivo da soja para o estudo de caso no período variou de 7.661 a 13.587 m3 por hectare e 2.441 a 7.651 m3 por tonelada de soja. O valor médio do nível de poluição da água (WPL) associado com a produção desta cultura na bacia hidrográfica foi de 48,6 por cento com valores que variaram de 36 por cento a 83 por cento. Os valores de GWF e WPL calculados mostram uma grande variação entre os diferentes períodos. O GWF em 2013/2014 teve valores discrepantes sendo 43,6 por cento maior do que os valores em 2010/2011. A diferença é devida principalmente a uma maior aplicação do pesticida, de 0,80 kg/ha para 1,42 kg/ha. O WPL em 2013/2014 chegou a 83 por cento. Os resultados indicam que com a tendência de crescimento da agricultura de grande escala na região a poluição por agrotóxicos dissolvidos dos corpos hídricos se intensificará a tal ponto que é provável que viole em breve o padrão de qualidade de água local. / [en] The growing world population, coupled with changes in lifestyle, result in an increasing demand for food, feed and energy crops. Brazil is increasingly producing and supplying these crops for other parts of the world. The Cerrado has become the centre of Brazil s soybean industry. The natural savannah has been replaced by crop monocultures which are associated with intensive use of synthetic fertilizers and pesticides. This study determines to which extent the application of agrochemicals in the cultivation of soybean contributes to the pollution of local river basins in the Cerrado. As a measure to quantify this impact, the grey water footprint (GWF) of soybean cultivation in a typical farm in the municipality of Correntina-BA is calculated for 5 cropping years. The most significant pollutant for all years was the pesticide 2,4-D. The GWF of soybean cultivation for the case study in the period ranged from 7,661 to 13,587 m3 per hectare and 2,441 to 7,651 m3 per tonne of soybean. The average water pollution level (WPL) associated with the production of this crop at river basin level was 48.6 percent. The average water pollution level (WPL) associated with the production of this crop at river basin level was 48.6 percent with values ranging from 36 percent to 83 percent. The calculated GWFs and WPLs show a large variation among different cropping seasons. The GWF in 2013/2014 had discrepant values, being 43.6 percent higher than the value in 2010/2011. This difference is mainly due to a higher application of the pesticide, from 0.80 kg/ha to 1.42 kg/ha. The WPL in 2013/2014 reached 83 percent . The results indicate that following the local trend of further intensification of large scale agriculture, the pollution of local water bodies with dissolved agrochemicals will increase to the point that it is likely to soon violate the local water quality standards.

[pt] Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) são compostos orgânicos de origem petrogênica e pirogênica, ubíquos, persistentes, bioacumuláveis em tecidos adiposos e comprovadamente carcinogênicos. O Monumento Natural do Arquipélago das Ilhas Cagarras (MONA) é uma unidade de conservação de proteção integral localizada a 4,5 km da cidade do Rio de Janeiro, cujas potenciais fontes de HPA para o local incluem o Emissário Ipanema, a Baía de Guanabara, o trânsito de grandes e pequenas embarcações, e a deposição atmosférica proveniente do alto trânsito de veículos e emissões industriais. Considerando que moluscos bivalves são biomonitores efetivos da exposição aos HPA, em fev/22 (C1) e jul/22 (C2) coletou-se cerca de 240 mexilhões da espécie Perna perna em três ilhas do MONA para avaliar o aporte de HPA oriundos de atividades antrópicas. Amostras compostas (3-5 animais) foram extraídas em triplicata utilizando extração acelerada por solvente (ASE) com purificação na célula, e purificação adicional por cromatografia em coluna. A fração de HPA foi determinada por cromatógrafo a gás acoplado a um espectrômetro de massas (GC-MS). As concentrações de (Somatório)39HPA variaram de 236 a 1378 ng g-1 , com os maiores valores encontrados em C1, níveis semelhantes aos de estudos anteriores com P. perna na região da Baía de Guanabara e algumas das ilhas do MONA (68-6271 ng g-1), sendo caracterizado, no entanto, aumento no aporte ao longo dos últimos 10 anos. O perfil geral dos contaminantes demonstra uma mistura de fontes pirolíticas e petrogênicas na região do MONA, sendo fontes prováveis a queima de combustíveis fósseis na região metropolitana e o aporte crônico de óleo, incluindo vazamentos irregulares, pelo trânsito constante de embarcações e fundeios próximos ao MONA. As concentrações de benzo[a]pireno, o (Somatório)4HPA – benz[a]antraceno, benzo[a]pireno, criseno e benzo[b]fluoranteno – e o Quociente de Equivalência Tóxica de Benz[a]pireno (TEQ BaPy) ficaram abaixo dos limiares de 5 ng g-1, 30 ng g-1 e 18 ng g-1, respectivamente, porém mais altos na amostragem realizada no verão, sugerindo um risco potencial para a qualidade de frutos do mar (moluscos) e da população humana. O cenário fornecido por um conjunto de dados limitado (apenas duas amostragens) reforça a necessidade de um programa de biomonitoramento no MONA Cagarras que inclua HPA e outras classes de contaminantes orgânicos, como as bifenilas policloradas (PCB) e pesticidas. / [en] Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are organic compounds of petrogenic and pyrogenic origin that are ubiquitous, persistent, bioaccumulative in adipose tissue, and proven to be carcinogenic. The Cagarras Islands Natural Monument (MONA) is a protected area located 4,5 km from the city of Rio de Janeiro, whose potential sources of PAH to the site include the Ipanema Outfall, Guanabara Bay, the transit of large and small vessels, and atmospheric deposition from high traffic of vehicles and industrial emissions. Considering that bivalve mollusks are effective biomonitoring organisms of exposure to PAH, in Feb/22 (C1) and Jul/22 (C2), approximately 240 mussels of the species Perna perna were collected from three MONA islands to assess the input of PAHs from anthropogenic activities. Composite samples (3-5 animals) were extracted in triplicate using accelerated solvent extraction (ASE) with purification in the cell, and additional purification by column chromatography. The PAH fraction was determined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The concentrations of (summation)39PAH ranged from 236 to 1378 ng g-1, with the highest values found in C1, similar to previous studies with P. perna in the region of Guanabara Bay and some of the MONA islands (68-6271 ng g-1), but characterized by an increase in input over the last 10 years. The general profile of contaminants demonstrates a mixture of pyrolytic and petrogenic sources in the MONA region, with probable sources being fossil fuel combustion in the metropolitan region and chronic oil input, including irregular leaks, from the constant traffic of vessels and anchoring near the MONA. The concentrations of Benzo[a]pyrene, the (summation)4PAH – benzo[a]anthracene, chrysene, benz[b]fluoranthene, and benzo[a]pyrene – and the Toxic Equivalent Quotient of Benzo[a]pyrene (TEQ BaPy) were below the thresholds of 5 ng g-1, 30 ng g-1, and 18 ng g-1, respectively, but higher in the sampling performed in summer, suggesting a potential risk to the quality of seafood (mollusks) and the human population. The scenario provided by a limited data set (only two samplings) reinforces the need for a biomonitoring program in the Cagarras Islands Natural Monument that includes PAHs and other classes of organic contaminants, such as polychlorinated biphenyls (PCBs) and pesticides.