This work aims to evaluate in time and space the quality of the lake water of the Miranda hydroelectric power plant by means of physicochemical and bacteriologic analyses. The collections of samples were made in two distinct seasons of the year : dry and rainy in the years of 2003, 2004, 2005, 2006 and 2007. Results of the analyses indicated considerable variations in the biochemical demand of oxygen, of the chemical demand of oxygen, of the dissolved oxygen, of oils and grease, of total dissolved solid, of the transparency, of the turbidness and of the bacteria presence of the coliform group. The values of the samples were interpreted in function of the limits of acceptance established by the Resolut ion 357 of CONAMA (2005). To help in the understanding of the results of the physicochemical and bacteriologic analyses, the area of study was mapped in what concerns the usage and occupation of the lands. This mapping identif ied the presence of 70,55% of antropic usage, 26,77% of natural vegetation cover and 2,68% occupied by water bodies. The map with dist ribution of the Water Quality Indices (WQI) points out that the major varies f rom great (79< WQI<100) to regular (36< WQI<51). The evaluation of physical, chemical and biological variations of the water of Miranda Lake allied to techniques of geoprocessing, allowed a better knowledge of the envi ronmental condi tions of the study area, and the results obtained can be used as sources of primary data to promote the planning and local and regional envi ronmental gestalt. / Este trabalho possui o objetivo de avaliar temporal e espacialmente a qualidade da água do lago da Usina Hidrelétrica de Miranda por meio de análises f ísico-químicas e bacteriológicas. As coletas de amostras de água foram realizadas em duas estações distintas do ano: seca e chuvosa nos anos de 2003, 2004, 2005, 2006 e 2007. Resultados das análises realizadas indicaram variações consideráveis dos valores da Demanda Bioquímica de Oxigênio, da Demanda Química de Oxigênio, do Oxigênio Dissolvido, de Óleos e Graxas, de Sólidos Dissolvidos Totais, da Transparência, da Turbidez e da presença de bactérias do grupo Coliformes. Os valores dos ensaios foram interpretados em função dos limites de aceitação individuais para cada substância em cada classe, visando a atendimento aos padrões de qualidade das águas estabelecidos pela Resolução nº 357 do CONAMA (2005). Para auxiliar no entendimento dos resultados das análises físico-químicas e bacteriológicas, a área de estudo foi mapeada quanto ao uso e ocupação das terras. Este mapeamento identificou a presença de 70,55 % do uso antrópico, 26,77% de cobertura vegetal natural e 2,68 % ocupada pelos corpos d água. O mapa com distribuição do Índice de Qualidade da Água (IQA) most ra que a maioria oscila entre ótimo (79>IQA100) e regular (36>IQA51). A avaliação de variáveis f ísicas, químicas e biológicas da água do lago de Miranda, aliada a técnicas de geoprocessamento, propiciaram um melhor conhecimento das condições ambientais da área de estudo, e os resultados obtidos podem ser utilizados como fontes de dados primários para promover o planejamento e gestão ambiental local e regional. / Mestre em Geografia

Orientador: Antonio Carlos Zuffo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T20:16:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morais_RobertoCarneirode_M.pdf: 27515502 bytes, checksum: 066808757f5806be032041476bc7b337 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A Política Nacional de Recursos Hídricos brasileira prevê que os instrumentos de gestão de recursos hídricos devem ser implantados de forma integrada pelo Sistema Nacional de Recursos Hídricos. Assim, analisa-se as condições de interação entre esses instrumentos, especialmente o Enquadramento dos Corpos de Água em Classes de Uso e Planos de Recursos Hídricos. A definição de parâmetros prioritários para o Enquadramento é uma dessas interações. Estudo de caso das Bacias PCJ permite avaliar os parâmetros prioritários adotados e a utilização de índices de qualidade da água para sua definição. / Abstract: The Brazilian National Water Resources Policy should be deployed in an integrated manner by the National Water Resources System. Thus, analyze the conditions of interaction between these instruments, especially the classification of bodies of water according to the principal uses made of their water and the Water Resources Plans. The definition of priority parameters for the classification is one of those interactions. A case study from PCJ basins (Piracicaba, Capivari and Jundiaí Rivers Basins) to evaluate the priority parameters adopted and use of indicators of water quality for its definition. / Mestrado / Recursos Hidricos / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T05:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_Gilmarda_D.pdf: 1379544 bytes, checksum: 0d9b64a9ed4597bda7a5c803f18d9c33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Hoje é de vital importância se criar alternativas que levem ao racionamento ou economia de água potável, e uma dessas medidas é fazer uso da água de chuva disponível na natureza. Para tanto, foi necessário avaliar mediante estudo de caso a possibilidade da economia de água, aproveitando-se da água de chuva de maneira qualitativa e econômica num complexo industrial e escolar. O complexo industrial escolhido foi a Fábrica de mancais de deslizamento Grafimec, localizada no município de Araras/SP e a Escola Estadual Dom Idílio José Soares de Limeira/SP que se caracteriza pela formação educacional de jovens. Realizou-se a coleta de água de chuva na Fábrica Grafimec ao longo de um ano, em 4 pontos distintos (telhado, calha, cisterna e cisterna filtrada) para avaliar os aspectos físico-químicos e bacteriológicas dessa água. Uma vez que não existe uma Portaria ou Resolução que discorra sobre o tema aproveitamento de água de chuva, foram adotadas para efeito de comparação dos resultados qualitativos às Resoluções 274 e 357 mais à Portaria 518 do Ministério da Saúde. Paralelamente foi realizado um estudo econômico da Fábrica Grafimec juntamente com à Escola Estadual, para verificar o que um sistema de aproveitamento de água de chuva pode representar em termos de ganhos ambientais para às futuras gerações. Apesar de existirem contaminações bacteriológicas quando os resultados foram suficientemente comparados com a Portaria 518, a qualidade da água atendeu à exigência de uso da Fábrica Grafimec de Araras/SP. A utilização da cisterna nos dois estudos de caso proporcionou uma economia significativa de água da rede pública, ou seja, água essa que sairia dos nossos rios para atividades que não haveria necessidade, tais como: descarga de vasos sanitários, lavagens de piso, irrigação de jardins e plantas, dentre outras. Esse projeto de pesquisa contribuiu de maneira significativa para que novas pesquisas possam surgir no âmbito do aproveitamento da água de chuva, baseado nas práticas adotadas pela Fábrica e pela Escola / Abstract: Today it is essential to find out new alternatives for rationing or saving drinking water, and one of them is to make use of the rainwater available in nature. To achieve this, it was necessary to evaluate through a case study the possibility of water saving, by recovering rainwater with economy and quality in an industry and in a school. The industrial complex chosen was the sliding bearings factory called Grafimec, located in the town of Araras, SP, and the State Public School Dom Idílio José Soares in the town of Limeira, SP, where the activities aim at young people¿s education. The rainwater collection was done at Grafimec factory at 4 different spots (roof, spout, cistern and filter-cistern) to evaluate the physicalchemical and bacteriological aspects of this water. Since there is no Decree or Resolution on the rainwater recovery theme, for the purpose of comparing quality results, Resolutions 274 and 357, and also Decree no. 518 of the Health Ministry were adopted. At the same time, an economics study of Grafimec Factory and of the public school was carried out to assess how much benefit can be obtained in terms of environment for future generations. Although there was bacteriological contamination, when the results were sufficiently compared with Decree no. 518, the water quality met the use requirements established by Grafimec Factory in Araras, SP. The use of the cistern in both case studies provided a significant economy of the public water, which means that some of the water that would be taken from our rivers to activities where it was not essential, such as: toilet flushing, floor washing, gardens and plants irrigation, among others, was saved. This research project has significantly contributed towards the start of many other research studies in the field of rainwater recovery, based on the actions adopted by the factory and the school / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fazza_ElizeteVieira_M.pdf: 2172063 bytes, checksum: 9efe3c01da1dbb554288a537bfa44ea7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A cidade de Limeira está localizada no Estado de São Paulo e possui economia expressiva, com indústrias em vários setores produtivos, entre elas, galvanoplastias voltadas para a produção de jóias, semijóias e bijuterias. Visando elucidar se há influência antropogênica nos mananciais da cidade, avaliou-se a qualidade das águas e as concentrações de metais presentes na água e nos sedimentos dos ribeirões Graminha e Águas da Serra, cujas nascentes estão na zona urbana de Limeira. As determinações de metais foram realizadas pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF). Os limites de detecção para amostras de água estão na faixa de 0,50 a 0,05 µg.L-1 para Ca e Zn, respectivamente, enquanto que para as amostras de sedimento os limites de detecção obtidos foram iguais a 0,22 e 0,02 µg.g-1 para os mesmos elementos. Nas amostras de água dos dois mananciais e para ambos os períodos amostrados (seco e húmido) as concetrações de Al e Fe foram superiores aos limites máximos permissíveis estabelecidos pela legislação vigente. Os elementos Zn e Cu apresentaram o mesmo comportamento. Para o Cr e Ni apenas alguns pontos de amostragem apresentaram valores acima dos limites permitidos. No ribeirão Águas da Serra os valores foram superiores ao permitido para todos os pontos exceto pra dois pontos no período seco, enquanto que para o ribeirão Graminha os resultados foram superiores para quatro pontos no período úmido. Nas amostras de sedimento o elemento Cu ultrapassou o valor estabelecido pela legislação em ambos os mananciais. Os valores para Pb nas amostras de sedimento também foram ultrapassados para todas as amostras do ribeirão Águas da Serra e em alguns pontos do Graminha. Os resultados obtidos para Cr foram excedidos em três pontos no período húmido e em dois pontos no período seco para o ribeirão Águas da Serra, e no Graminha apenas no período seco os valores para dois pontos foram excedidos. Para Ni e Zn em apenas alguns pontos foram observados valores acima do permitido. A metodologia aplicada foi eficiente porque permitiu a determinação dos metais a níveis exigidos pela legislação brasileira. As concentrações dos metais foram superiores aos valores máximos permissíveis estabelecidos pela legislação vigente para vários elementos tanto nas amostras de água quanto nas amostras de sedimento. Os resultados apontam para a necessidade de ações para recuperar a qualidade dos mananciais bem como protegê-los de novas alterações antrópicas negativas. Palavras Chave: Metais pesado, Água ¿ Qualidade, Sedimentos, Poluição -- Aspectos Ambientais, Meio ambiente, Fluorescência de raio X, Síncrotron / Abstract: The city of Limeira is located in the State of São Paulo and has expressive economy, with industries in several productive sectors, as galvanization industries for the jewels, semi-jewels and bijoux production. Aiming to explain the anthropogenic influence in the sources, the water and sediment qualities of the Graminha and Águas da Serra brooks were evaluated whose springs are in the urban zone of Limeira. The metal determination was performed using Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence (SRTXRF). The detection limits for water samples were in the range of 0.50 to 0.05 µg.L-1 for Ca and Zn, respectively while for sediment samples the detection limits were 0.22 to 0.02 µg.g-1 for the same elements. For water samples in both brooks and for all periods (dry and humid) the concentrations of Al and Fe were higher than the maximum permissive values (MPV) established by the legislation. For Zn and Cu the same behaviour was observed. For Cr and Ni just some locations presented values higher than MPV for water samples. Moreover in Águas da Serra brook values higher than MPV were observed for all points except for two points in the dry period, for Graminha 12 stream the results were higher for four sample locations in the humid period. For sediment samples Cu surpass the value established by the legislation for both springs. For Pb the values surpass the limit for all samples in Águas da Serra and some points for Graminha stream. The results for Cr in sediment samples were surpassed for three points in the humid period and two points in the dry period for Águas da Serra brook, and in Graminha just in the dry period for two points the values were exceeded. For Ni and Zn only a few points surpassed the limits for both springs.The applied methodology was efficient because the detection limits turned possible the determination of the metals in levels in according to legislation. The metal concentrations were higher than the maximum permisse values established by the Brazilian Legislation for several elements in water and sediment samples. The results point to the action necessity to recover the quality of the sources as well as to protect the brooks of new negative anthropogenic alterations. Keywords: Heavy metals, Water quality, Sediment, Pollution, Environment, Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence (SR-TXRF) / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

A água é um recurso natural que, apesar de abundante, tem sofrido grande restrição em sua disponibilidade por conta da atividade humana, principalmente a agricultura. A garantia de conformidade da água que é distribuída à população quanto aos níveis tidos como seguros para a presença de contaminantes é, portanto, uma questão de saúde pública e que tem atraído grande atenção. De modo a detectar substâncias potencialmente nocivas, complexos procedimentos de química analítica são utilizados para a verificação e emissão de laudos de conformidade, utilizados para a tomada de decisão em relação à sua potabilidade. Neste cenário há demanda para métodos auxiliares para guiar a amostragem e realizar a triagem de amostras. O glifosato é o herbicida sistêmico não seletivo mais utilizado no mundo. Tal substância tem recebido crescente atenção, principalmente devido à sua ampla utilização e controvérsia em relação ao seu efeito potencialmente cancerígeno. Neste trabalho é apresentado um método para a detecção de glifosato diretamente em meio aquoso a partir da interrogação espectroscópica assistida por nanopartículas de prata. Com uso do espalhamento Raman, a região de assinatura espectral de moléculas em solução aquosa é acessível na região visível do espectro eletromagnético. Entretanto, o limite de deteção para este tipo de interrogação é prejudicado pela baixa intensidade do sinal ótico gerado. A intensificação do espalhamento Raman por um corpo metálico nanoestruturado é uma técnica que permite a detecção de traços de substâncias por meio de seu espectro vibracional. Nanopartículas esféricas de prata, com tamanhos de 5 a 20 nm, foram produzidas a partir da técnica de Ablação a Laser Pulsado em Líquidos resultando em uma solução coloidal estabilizada por íons de citrato, usado como surfactante. Um aparato experimental, composto por dois espectrofotômetros a fibra ótica e bombeamento por fontes de radiação laser e banda larga, foi implementado para interrogação das amostras de água com potencial presença de glifosato. O espectro vibracional foi obtido pela medição do espalhamento Raman intensificado em superfície (SERS) do conjunto de aglomerados de nanopartículas de prata formado pela agregação mediada pelo analito. Por meio do espectro de extinção UV-Vis, o estado de agregação das nanopartículas em solução coloidal foi medido. A partir dessa agregação, foi possível medir uma banda de espalhamento Raman intensificado dependente da concentração do analito. Um mecanismo baseado na interação entre o analito e o substrato foi proposto. A a partir dos resultados, realizou-se o ajuste na produção das nanopartículas, bem como sua interação com as amostras, permitindo a determinação do limite de detecção de 6,0 e 7,5 μM (1,0 e 1,3 ppm) para as duas técnicas de interrogação, UV-Vis e Raman, respectivamente. Um sistema de reconhecimento de padrões baseado no método da Análise de Discriminantes pelos Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) foi implementado para a classificação de amostras. O sistema emprega a fusão em baixo nível dos dados espectroscópicos, UV-Vis e Raman, num único espaço de características. O sistema foi treinado e validado a partir de amostras de água deionizada e testado com amostras de água in natura com adição de glifosato. Considerando um limite de decisão de 10 μM, foi obtido um valor de acurácia de classificação de 0,85. / Water is a natural resource that, although abundant, has been under great limitation in its availability due to human activity, mainly agriculture. Ensuring compliance of the water that is distributed to the population on levels considered safe for the presence of contaminants is therefore a public health issue and has attracted great attention. In order to detect potentially harmful substances, complex analytical chemistry procedures are used to verify and issue conformity reports used for decision making regarding its potability. In this scenario there is a demand for auxiliary methods to guide sampling and to perform sample screening. Glyphosate is the most widely used non-selective systemic herbicide in the world. Such a substance has received increasing attention, mainly due to its wide use and controversy regarding its potentially carcinogenic effect. This work presents a method for the detection of glyphosate directly in aqueous medium from the spectroscopic interrogation assisted by silver nanoparticles. With the use of Raman scattering, the region of spectral signature of molecules in aqueous solution is accessible in the visible region of the electromagnetic spectrum. However, the detection limit for this type of interrogation is impaired by the low intensity of the optical signal generated. The enhancing of Raman scattering by a nanostructured metallic body is a technique that allows the detection of traces of substances by means of their vibrational spectrum. Silver spherical nanoparticles, ranging from 5 to 20 nm in diameter, were produced by Pulsed Laser Ablation in Liquid (PLAL) technique, resulting in a colloidal solution stabilized by citrate ions, used as a surfactant. An experimental apparatus composed of two optical fiber spectrophotometers, and pumping by laser and wideband radiation sources, was implemented to interrogate water samples with the potential presence of glyphosate. The vibrational spectrum was obtained by measuring the surface enhanced Raman scattering (SERS) of the silver nanoparticle clusters, formed by the analyte-mediated aggregation. By means of the UV-Vis extinction spectrum, the state of aggregation of the nanoparticles in colloidal solution was measured. From this aggregation, it was possible to measure one of the analyte concentration dependent enhanced Raman scattering band. A mechanism based on the interaction between the analyte and the substrate has been proposed. From the results, the tuning of the nanoparticles production, as well as their interaction with the samples was carried out. The limit of detection (LOD) of 6.0 and 7.5 μM (1.0 and 1.3 ppm) for the two interrogation techniques, UV-Vis and Raman, respectively, was achieved. A pattern recognition system based on the Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) method has been implemented for the classification of samples. The system employs the low level fusion of the spectroscopic data, UV-Vis and Raman, in a unique feature space. The system was trained and validated with deionized water samples and tested with fresh water samples with addition of glyphosate. Considering a decision limit of 10 μM, a classification accuracy of 0.85 was obtained.

CAPES / A escassez, deterioração da qualidade dos mananciais e o aumento da demanda por água tem sido problema global. Diante desses problemas o uso de fontes alternativas é citado como solução, com destaque para o aproveitamento de água da chuva. Em alguns locais, a água da chuva escoada de telhados tem sido utilizada para fins potáveis e não potáveis e a água da chuva in natura tem qualidade superior ao de águas superficiais e subterrâneas. Embora a água da chuva tenha qualidade físico-química dentro dos padrões de potabilidade, é necessário melhorar sua qualidade para utilizá-la. Assim neste trabalho é avaliado o tratamento da água da chuva por filtro ascendente (volume de 35,4 L) com meio suporte de 0,50 m de seixo rolado e camada filtrante composta de 0,15m de brita, 0,25 m de areia e 0,55 m de carvão ativado e desinfecção por radiação UV. Para melhorar a qualidade da água antes de chegar ao filtro foi instalado um dispositivo de primeiro descarte com volume de 41,4 L. A avaliação do tratamento foi realizada através da análise dos parâmetros pH, temperatura, cor, oxigênio dissolvido, turbidez, amônia, nitrito, nitrato, fosfato, sulfato, DQO e coliformes. Os valores médios obtidos para os parâmetros físico-químicos da água após o tratamento foram de 6,7 para o pH, 22,3 °C para a temperatura, 12,5 UPC para cor, 6,7 mg/L para OD, 0,5 UNT para turbidez, 0,2 mg/L para amônia, 0,01 mg/L para nitrito, 1,7 mg/L para nitrato, 0,2 mg/L para fosfato, 0,7 mg/L para sulfato e 1,3 mg/L para DQO. O tratamento proposto obteve resultados de eficiência para remoção de cor de 22,4%, turbidez de 28,6%, amônia de 50,0%, nitrito de 23,1%, nitrato de 37,0%, fosfato de 95,1% sulfato de 41,7% e DQO de 66,7% e reduziu o numero de microrganismos para um valor menor que o limite detectável do método de análise. Todos os valores médios obtidos para os parâmetros físico-químicos atendem aos padrões exigidos pela portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde para água potável. / The scarcity, quality deterioration of water sources and increasing demand for water has been global problem. Faced with these problems the use of alternative sources is cited as a solution, especially taking advantage of rainwater. In some places, rainwater drained roofs have been used for potable and non-potable purposes and rainwater in nature has superior quality to the surface water and groundwater. Although rainwater has physicochemical quality within the potability standards, it is necessary to improve their quality to use it. Thus this work is evaluated treatment of rainwater by upflow filter (35,4 L volume) with support means of 0,50 m of Boulder and filter layer of 0,15 m of crushed stone, 0,25 m of sand and 0,55 m of activated carbon and UV disinfection. To enhance the water quality before reaching the filter was installed a first-flush device with volume of 41,4 L. The characterization of the water before and after treatment was performed through analysis of parameters pH, temperature, color, dissolved oxygen, turbidity, ammonia, nitrite, nitrate, phosphate, sulphate, COD and coliforms. The mean values obtained for the physicochemical parameters of the water after treatment were 6,7 to pH 22,3 °C for temperature, 12,5 UPC for color, 6,7 mg/L to OD, 0,5 NTU for turbidity, 0,2mg/L for ammonia, 0,01 mg/L for nitrite, 1,7 mg/L for nitrate, 0,2 mg/L for phosphate,0,7 mg/L for sulfate and 1,3 mg/L for COD. The obtained results proposed treatment for color removal efficiency of 22,4%, haze 28,6%, 50,0% ammonia, 23,1% nitrite, nitrate 37,0%, Phosphate 95,1%, sulfate 41,7% and COD of 66,7% and reduced the number of microorganisms to a value less than the detectable limit of the analysis method. All mean values obtained for the physicochemical parameters meet the standards required by the Order 2914/2011 of the Ministry of Health for drinking water.

CAPES; CNPq; Fundação Araucária / A alta demanda por água de qualidade e livre de contaminações, em um contexto de elevado crescimento populacional e econômico, é uma questão que preocupa a sociedade. Porém, a atividade humana, poluindo alterando o equilíbrio e a dinâmica dos recursos naturais produz impacto direto sobre as bacias hidrográficas de onde se capta a maior parte dessa água. A detecção de bactérias do grupo coliforme, em especial a Escherichia coli, é amplamente utilizada como parâmetro microbiológico da qualidade da água, seja na avaliação de sua potabilidade ou na verificação da eficácia do tratamento. Assim, propõem-se uma metodologia que, fazendo uso da bioluminescência ultrafraca, ou emissão de fótons ultrafraca (ultra-weak photon emission – UWPE) proveniente destas bactérias, possibilita detectar a presença destes microrganismos em amostras de água, de forma mais rápida que nos métodos atuais (que podem levar até 48 horas), além de dispensar testes bioquímicos e ser operacionalmente mais simples. O método consiste em detectar padrões de UWPE proveniente de amostras de água previamente incubadas em meio nutritivo EC, com e sem tratamento, utilizando para tal, uma instrumentação especialmente projetada, baseada em dispositivo fotomultiplicador capaz de efetuar a contagem dos fótons emitidos da amostra colocada no interior de uma câmara escura. Assim, por meio dos padrões temporais da UWPE com duração de 24 horas, foi possível discriminar as amostras de água tratada das não-tratadas (contaminadas), comparando-se os padrões obtidos destas amostras, com aqueles obtidos a partir de amostras de controle de uma cepa padrão de Escherichia coli ATCC 8739 incubadas em meio EC. O padrão bem definido da UWPE da amostra de controle serviu, portanto, de referência para avaliar a presença de bactérias do grupo coliforme em amostras sem tratamento. Dos resultados dos ensaios com cepa padrão de Escherichia coli, água tratada e não tratada foi possível concluir que o método proposto utilizando a avaliação dos perfis temporais de UWPE pode ser usado como um método alternativo de avaliação da qualidade sanitária da água com as vantagens supracitadas. / The high demand for quality water, free of contamination, in a high population growth context and economic is an issue that concerns the society. However, human activity polluting is changing the balance and dynamics of natural resources has a direct impact on the watershed, where it is captures most of this water. The detection of coliform group, in especially Escherichia coli, is widely used as microbiological parameter for water quality, as well as a tool to evaluate its potability or verification of the efficacy of treatment. Thus, proposed a methodology that makes use of the ultraweak bioluminescence, or ultra-weak photon emission (UWPE) from these bacteria, it’s possible to detect the presence of these microorganisms in water samples, faster than current methods (which can take up to 48 hours), besides dispensing biochemical tests and being operationally simpler. The method consists in detecting UWPE patterns from water samples previously incubated in EC nutrient broth, with and without treatment, using instrumentation specifically designed with a photomultiplier device capable of counting photons emitted from samples inside a dark chamber. Thus, through UWPE temporal patterns with a duration of 24 hours, it was possible to discriminate the treated water samples from the untreated water samples (contaminated), comparing the patterns obtained from these samples with those obtained from control samples of a standard strain of Escherichia coli ATCC 8739 incubated in EC nutrient broth. The well-defined pattern of the control sample served, therefore, as a reference to evaluate the presence of bacteria in the coliform group in untreated water samples. From the results of the standard strain of Escherichia coli, treated and untreated water, it was possible to conclude that the proposed method using the UWPE temporal profile evaluation can be used as an alternative method of evaluating the sanitary quality of water with the aforementioned advantages.

CAPES; CNPq / Considerada como o maior complexo hídrico do Paraná, a Bacia do Iguaçu tem importância estratégica, principalmente no que se refere à característica do rio – por sua extensão e potencial hidrelétrico altamente explorado – com a formação de cinco reservatórios para gerar mais de 6.000 MW de energia. Em detrimento de sua importância estratégica, o represamento em cascada do Rio Iguaçu faz com que suas características hidráulicas sejam modificadas, podendo gerar passivos ambientais, como a incidência de florações de cianobactérias nos reservatórios, podendo apresentar potencial tóxico. São poucos estudos que contemplem a bacia do Iguaçu como um todo, avaliando o rio e os reservatórios formadores desse importante complexo hidrográfico. Pautado nesse entendimento, este estudo tem como objetivo avaliar a relação entre a qualidade da água na Bacia do Rio Iguaçu e a influência na ocorrência e concentração da cianotoxina microcistina-LR nos seus reservatórios. Com esta finalidade, foram realizadas três coletas de amostras de água no Rio Iguaçu da sua nascente na Região Metropolitana de Curitiba até sua foz, em Foz do Iguaçu. Também foram realizadas amostragens em quatro dos cinco reservatórios grandes reservatórios da Bacia: Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago e Salto Caxias e avaliado variáveis físicas e químicas, teor e fonte de matéria orgânica e a contaminação nos reservatórios pela cianotoxina microcistina-LR na água. A avaliação dos resultados obtidos possibilitou a observação das principais influências no Rio Iguaçu, tais como atividade antrópica na Região Metropolitana de Curitiba, sazonalidade, e a influencia da mudança hidráulica promovida pelos reservatórios. Nos reservatórios estudados, as principais variáveis estão relacionadas com a sazonalidade, tempo de retenção hidráulico, nutrientes e produtividade primária. A Microcistina-LR foi detectada nos reservatórios de Foz do Areia, Segredo e Salto Santiago, este ultimo com a maior concentração de toxina intracelular obtida no centro da região lacustre, com concentração de 18,62 μg por litro filtrado e Foz do Areia, com 65,5 μg por litro filtrado em um ponto de margem com alta concentração de clorofila-a. As analises estatísticas permitiram a compreensão das variáveis possivelmente responsáveis pelo aumento da biomassa fitoplantônica, porém, não foi possível obter relações significativas que pudessem explicar a produção da microcistina intracelular. Diante dos resultados observados, fazem-se necessárias políticas de maior controle ambiental, visando à melhoria no tratamento de efluentes e uso e ocupação do solo em toda a extensão da bacia hidrográfica, porém, mais urgentemente na região do Alto Iguaçu. / Considered the largest hydric complex in Paraná, the basin Iguaçu has strategic importance, especially regarding the characteristics of the river, by its great extension and the highly exploited hydropower, forming five reservoirs that generate more than 6.000 MW energy. In detriment of its strategic significance, the damming of the Iguassu River modifies the hydraulic characteristics, which may cause some environmental damage, as the incidence of cyanobacterial blooms in reservoirs may submit toxic potential. Are few studies that consider the Iguaçu basin as a whole, evaluating the river and reservoirs forming this important hydrographic complex. Guided by this understanding, this study aims to evaluate the relationship between water quality in the Rio Iguaçu basin and the influence on the occurrence and concentration of microcystin-LR in its reservoirs. For this purpose, three collections of sampling were performed in Iguazu River from its source in the Metropolitan Region of Curitiba to its mouth in Foz do Iguaçu. Samples in four of the five major reservoirs Basin reservoirs were also performed: Foz do Areia, Segredo, Salto and Salto Caxias Santiago and evaluated physical and chemical variables, content and source of organic matter in reservoirs and contamination by microcystin-LR cyanotoxin. Furthermore, in the reservoirs was evaluated the possibility of contamination by cyanotoxin microcystin-LR. The results evaluation enabled the observation of the main influences on the Iguaçu River, such as anthropogenic influences in Curitiba Metropolitan Region, seasonality, and the influence of change promoted by the hydraulic reservoirs. In the studied reservoirs, the main variables are related to hydraulic seasonal retention time, nutrients and primary productivity. The microcystin- LR was detected in the reservoirs of Foz do Areia, Segredo and Salto Santiago, the latter with the highest concentration of intracellular toxin in the center of the lake region, with a concentration of 18.62μg per liter filtered and Foz do Areia, 65μg, on a point margin with a high concentration of chlorophyll-a. The statistical analysis allowed to understand the variables as possibly responsible for increasing phytoplankton biomass, however, it was not possible to obtain significant relations which could explain the production of intracellular microcystin. Front of the observed outcomes, this study points to the need of policies to increase environmental control, aiming to improve in wastewater treatment and the ground use and occupation all along the basin, but more urgently in the Alto Iguaçu.

CAPES / A escassez, deterioração da qualidade dos mananciais e o aumento da demanda por água tem sido problema global. Diante desses problemas o uso de fontes alternativas é citado como solução, com destaque para o aproveitamento de água da chuva. Em alguns locais, a água da chuva escoada de telhados tem sido utilizada para fins potáveis e não potáveis e a água da chuva in natura tem qualidade superior ao de águas superficiais e subterrâneas. Embora a água da chuva tenha qualidade físico-química dentro dos padrões de potabilidade, é necessário melhorar sua qualidade para utilizá-la. Assim neste trabalho é avaliado o tratamento da água da chuva por filtro ascendente (volume de 35,4 L) com meio suporte de 0,50 m de seixo rolado e camada filtrante composta de 0,15m de brita, 0,25 m de areia e 0,55 m de carvão ativado e desinfecção por radiação UV. Para melhorar a qualidade da água antes de chegar ao filtro foi instalado um dispositivo de primeiro descarte com volume de 41,4 L. A avaliação do tratamento foi realizada através da análise dos parâmetros pH, temperatura, cor, oxigênio dissolvido, turbidez, amônia, nitrito, nitrato, fosfato, sulfato, DQO e coliformes. Os valores médios obtidos para os parâmetros físico-químicos da água após o tratamento foram de 6,7 para o pH, 22,3 °C para a temperatura, 12,5 UPC para cor, 6,7 mg/L para OD, 0,5 UNT para turbidez, 0,2 mg/L para amônia, 0,01 mg/L para nitrito, 1,7 mg/L para nitrato, 0,2 mg/L para fosfato, 0,7 mg/L para sulfato e 1,3 mg/L para DQO. O tratamento proposto obteve resultados de eficiência para remoção de cor de 22,4%, turbidez de 28,6%, amônia de 50,0%, nitrito de 23,1%, nitrato de 37,0%, fosfato de 95,1% sulfato de 41,7% e DQO de 66,7% e reduziu o numero de microrganismos para um valor menor que o limite detectável do método de análise. Todos os valores médios obtidos para os parâmetros físico-químicos atendem aos padrões exigidos pela portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde para água potável. / The scarcity, quality deterioration of water sources and increasing demand for water has been global problem. Faced with these problems the use of alternative sources is cited as a solution, especially taking advantage of rainwater. In some places, rainwater drained roofs have been used for potable and non-potable purposes and rainwater in nature has superior quality to the surface water and groundwater. Although rainwater has physicochemical quality within the potability standards, it is necessary to improve their quality to use it. Thus this work is evaluated treatment of rainwater by upflow filter (35,4 L volume) with support means of 0,50 m of Boulder and filter layer of 0,15 m of crushed stone, 0,25 m of sand and 0,55 m of activated carbon and UV disinfection. To enhance the water quality before reaching the filter was installed a first-flush device with volume of 41,4 L. The characterization of the water before and after treatment was performed through analysis of parameters pH, temperature, color, dissolved oxygen, turbidity, ammonia, nitrite, nitrate, phosphate, sulphate, COD and coliforms. The mean values obtained for the physicochemical parameters of the water after treatment were 6,7 to pH 22,3 °C for temperature, 12,5 UPC for color, 6,7 mg/L to OD, 0,5 NTU for turbidity, 0,2mg/L for ammonia, 0,01 mg/L for nitrite, 1,7 mg/L for nitrate, 0,2 mg/L for phosphate,0,7 mg/L for sulfate and 1,3 mg/L for COD. The obtained results proposed treatment for color removal efficiency of 22,4%, haze 28,6%, 50,0% ammonia, 23,1% nitrite, nitrate 37,0%, Phosphate 95,1%, sulfate 41,7% and COD of 66,7% and reduced the number of microorganisms to a value less than the detectable limit of the analysis method. All mean values obtained for the physicochemical parameters meet the standards required by the Order 2914/2011 of the Ministry of Health for drinking water.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:33:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Katia Fabiane Rodrigues.pdf: 601307 bytes, checksum: ca2f1687ff2ff415cd8789529fe4ce81 (MD5) Previous issue date: 2011-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper examines water as factor of economic growth in the municipalities of Paraná Basin III located in the western region of Paraná, from the region's main economic activity is agriculture. To this end, it was estimated that the basin water availability, water demand for irrigation and livestock, and finally estimate the production function of the sector with three production factors (capital, labor and water resources). The theoretical framework relied on the theory of sustainable development of Sachs. On the other hand also presents a descriptive analysis of the socioeconomic structure of the twenty-eight counties of the basin. This scenario revealed that the main productive activities in the area are soybeans, corn, poultry and swine, which are heavily concentrated in the cities of Cascavel and Toledo. These cities also account for a significant portion of the population and GDP of the basin. In short, the hydrologic modeling applied revealed a satisfactory water availability to fulfill the demand of water in agriculture, while pointing out that the municipalities of Cascavel and Toledo in that period had the highest participation in agricultural production, were also the most water consumed in the production process . As a corollary proved to be some critical points in water quality in the basin, mainly in the municipalities of Cascavel and Toledo Marechal Cândido Rondon, where the swine and poultry are more dynamic. And all these factors corroborate the idea that the problem of water resources in the region is related to the quality of this resource. Revealing that on the one hand the levels of environmental sustainability in the area are alarming and the other water quality can affect the long-term dynamics of this river basin farming, as well as the expansion of its economy. Finally, the classical production function, at first revealed an inefficient allocation of resources in agricultural production, resulting in diminishing returns. And a second time pointed out that capital is the most widely used factor of production in the field of agriculture. Meanwhile water resources complement the efficiency of capital, and bearing accounts, together with other factors of economic growth in the region. / O trabalho analisa a água como fator de crescimento econômico nos municípios da bacia do Paraná III situada na região Oeste do Paraná, partindo da principal atividade econômica da região, que é a agropecuária. Para tanto, estimou-se a disponibilidade hídrica da bacia, a demanda de água na pecuária e na irrigação e, por fim, estimou-se a função de produção do setor com três fatores de produção (capital, trabalho e recursos hídricos). O referencial teórico apoiou-se na teoria de desenvolvimento sustentável de Sachs. Por outro lado, apresenta-se também uma análise descritiva da estrutura socioeconômica dos 28 municípios da bacia. Esse cenário revelou que as principais atividades produtivas da região são os cultivos de soja e de milho, a avicultura e a suinocultura, que estão fortemente concentrados nas cidades de Cascavel e Toledo. Essas cidades também respondem por significativa parcela da população e do PIB da bacia. Em suma, a modelagem hidrológica aplicada revelou uma disponibilidade hídrica satisfatória frente à demanda de água na agropecuária, além de apontar que os municípios de Cascavel e Toledo, que, no período, tiveram a maior participação na produção agropecuária, foram também os que mais consumiram água no processo produtivo. Como corolário do estudo, revelaram-se alguns pontos críticos na qualidade da água na bacia, principalmente nos municípios de Cascavel, Toledo e Marechal Cândido Rondon, onde a suinocultura e a avicultura são mais dinâmicas. E todos esses fatores corroboram com a ideia de que a problemática dos recursos hídricos na região está relacionada à qualidade desse recurso. Revela-se, assim, que, por um lado, os níveis de sustentabilidade ambiental da área são preocupantes e, por outro, que a qualidade da água pode, em longo prazo, afetar a dinâmica da agropecuária da região hidrográfica, bem como a expansão de sua economia. Por fim, o modelo clássico da função de produção, num primeiro momento, revelou uma ineficiência na alocação dos recursos na produção agropecuária, resultando em retornos decrescentes. E, num segundo momento, apontou que o capital é o fator de produção mais empregado no ramo da agropecuária. Entrementes, os recursos hídricos complementam a eficiência do capital, e, portando, respondem, junto com os demais fatores, pelo crescimento econômico da região.