Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-02-25T13:07:26Z No. of bitstreams: 1 2015_CarolinaCerqueiraBarbosa.pdf: 7717795 bytes, checksum: 1b53111a554b60471272e394318869bc (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-04-05T14:39:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CarolinaCerqueiraBarbosa.pdf: 7717795 bytes, checksum: 1b53111a554b60471272e394318869bc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T14:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CarolinaCerqueiraBarbosa.pdf: 7717795 bytes, checksum: 1b53111a554b60471272e394318869bc (MD5) / Utilizou-se o modelo hidrodinâmico-ecológico GLM-AED para simular a dinâmica do fitoplâncton e a qualidade da água do lago Paranoá-DF. A escolha do modelo foi baseada em critérios pré-estabelecidos que levassem em conta a simplicidade da estrutura do modelo, a disponibilidade na rede (acesso livre) e tivesse a opção de modelar o fitoplâncton, visto a importância desses organismos nos ambientes aquáticos. O período selecionado para análise de sensibilidade e calibração foi de 01/03/2007 a 31/03/2009. A análise de sensibilidade e calibração hidrodinâmica foi realizada de maneira otimizada com o desenvolvimento de um script no software R, onde se identificaram três parâmetros sensíveis no lago Paranoá: coeficiente aerodinâmico de transferência de calor latente, coeficiente aerodinâmico de transferência de momento e coeficiente de atenuação vertical da luz. Após calibração, foram encontrados resultados satisfatórios para a simulação, com o erro padrão (RMSE) obtido para a temperatura ao longo da coluna d’água de 1,47ºC e nas profundidades a 1, 10, 15 e 20m da superfície abaixo de 2ºC. Foi realizada, também, análise de sensibilidade e calibração ecológica voltada ao módulo de fitoplâncton, com foco nos dois grupos: clorofíceas e cianobactérias. Chegou-se a quatro parâmetros sensíveis: taxa de crescimento do fitoplâncton a 20°C; temperatura ótima; constante de semi-saturação de luz para limitação de algas e taxa de respiração do fitoplâncton a 20°C. O modelo GLM-AED obteve bom ajuste para simular a biomassa dos dois grupos do fitoplâncton, o RMSE médio foi de 0,036 mg/L nas quatro profundidades avaliadas para a simulação da biomassa de clorofíceas e de 0,012 mg/L para a biomassa de cianobactérias. Também, foi realizada simulação de cenário de eutrofização para o Lago, com situação de qualidade da água semelhante ao período mais crítico. O modelo obteve bons resultados e conseguiu responder ao cenário de piora da qualidade da água. Observaram-se melhores respostas do modelo ecológico em condições de maior trofia no Lago. / The hydrodynamic-ecological model GLM-AED was used to simulate the phytoplankton dynamics and the water quality of the Paranoá lake-DF. The model selection was based in pre established criterions that consider model structure's simplicity, availability (open source) and the hability to simulate the phytoplankton dynamics, due to the importance of these organisms in the aquatic environment. The period used in the sensitivity analysis and calibration of the model started in 03/01/2007 and finished in 03/31/2009. The sensitivity and hydrodynamic calibration analysis was optimized using a script at R software, where it was identified three key parameters to the Paranoá Lake: bulk aerodynamic coefficient for latent heat transfer, bulk aerodynamic coefficient for transfer of momentum and extinction coefficient for PAR radiation. The calibration produced satisfactory results for the simulation with root mean square errors (RMSE) for the temperature in the surface of water column around 1,47°C and smaller than 2°C in the depths of 1, 10, 15 and 20 m. Also, it was performed a sensitivity and ecological calibration analysis focused in the phytoplankton module considering two main groups: green algae and blue-green algae. Four key parameters were observed during sensitivity analysis: phytoplankton growth rate at 20ºC, optimum temperature, light half saturation constant for algal limitation and phytoplankton respiration rate at 20ºC. The GLM-AED model managed to simulate the biomass of both phytoplankton's groups, the mean RMSE obtained for green algae group was 0,036 mg/L for the four evaluated depths in the simulation and the blue-green algae group was 0,012 mg/L. Likewise, an eutrophication scenario was simulated to the lake, with similar water quality to the most critical period. The model achieved good results similar to the water quality decrease. The ecological model results were as better as the eutrophic environment were present at the Lake.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-02-26T20:28:56Z No. of bitstreams: 1 2014_FernandaPereiradeSouza.pdf: 8140311 bytes, checksum: 3e216f63feb234588e851b716cc3d2dd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-03-04T18:53:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_FernandaPereiradeSouza.pdf: 8140311 bytes, checksum: 3e216f63feb234588e851b716cc3d2dd (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T18:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_FernandaPereiradeSouza.pdf: 8140311 bytes, checksum: 3e216f63feb234588e851b716cc3d2dd (MD5) / O Lago Paranoá, DF, deverá se tornar fonte para abastecimento urbano, requerendo conhecimento da dinâmica das áreas urbanas que compreendem seu território a fim de reduzir os riscos de ocorrência de eventos indesejáveis e impactos das diversas atividades que ocorrem nesse espaço urbano. Assim, a avaliação das águas de drenagem urbana em sub-bacias com características distintas e a proposição de alternativas tecnológicas para minimização de impactos são importantes para a análise da poluição urbana difusa lançada no lago. Portanto, analisou-se o comportamento quantitativo e qualitativo das águas de drenagem urbana por meio do monitoramento da precipitação e do escoamento superficial da sub-bacia do Iate Clube e do Centro Olímpico, em que foram monitorados quantitativamente 103 eventos e qualitativamente, 31, constituindo 378 amostras, em que se analisaram variáveis físico-químicas de qualidade da água. Foi feita modelagem matemática, utilizando os programas SWMM e PCSWMM, em que foram obtidos bons resultados para modelagem de vazão, porém, nas simulações de qualidade, observou-se uma resposta menos eficiente do modelo. Avaliou-se também a implantação de 13 alternativas de bacias de detenção para estudar os efeitos de sua locação na remoção de poluentes, bem com o dimensionamento de seu volume de armazenamento e consequentes influências na rede e na eficiência de remoção dos poluentes. Observou-se que as bacias a jusante da rede são as mais eficientes, porém requerem uma área de construção em geral em áreas ambientalmente problemáticas e/ou de alto valor comercial. Alternativas com volumes menores em áreas mais centrais na bacia podem atender às necessidades de amortecimento das cheias. _____________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Paranoá Lake, Federal District, will become a source for urban water supply, knowledge about the urban areas dynamics that cover its territory is necessary to reduce the risk of occurrence of negative events and many activities impacts that happen in the basin zone. Therefore, minimize impacts are important for the analysis of diffused urban pollution released into the lake and the assessment of urban drainage sub-basins water with different characteristics and the proposal of technological alternatives are essential for this minimization. Therefore, was analyzed the quantitative and qualitative behavior of urban drainage waters by monitoring rainfall and runoff from the Iate Club and the Olympic Center sub-basins, where 103 events were monitored quantitatively and qualitatively, 31, constituting 378 samples, which were analyzed physicochemical variables of water quality. It was made mathematical modeling with SWMM, and calibration and verification with PCSWMM, which was obtained good results for flow, but the simulations of quality was observed a less efficient response. The implementation of 13 alternatives of detention basins to study the location effects on pollutants removal was evaluated, as well as the sizing of their storage volume and consequent influences on the network and the pollutants removal efficiency. It was noted that the basins downstream network are the most efficient, but requires a construction site often environmentally problematic and/or areas of high commercial value. Alternatives with lower volumes in basin central areas can support the flood damping.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-10-16T12:55:28Z No. of bitstreams: 1 2013_MariaElisaLeiteCosta.pdf: 10233322 bytes, checksum: a7fc6c61f3b5f88e0c981b4b0730ee6f (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-10-16T14:27:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_MariaElisaLeiteCosta.pdf: 10233322 bytes, checksum: a7fc6c61f3b5f88e0c981b4b0730ee6f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-16T14:27:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_MariaElisaLeiteCosta.pdf: 10233322 bytes, checksum: a7fc6c61f3b5f88e0c981b4b0730ee6f (MD5) / O escoamento superficial nas bacias urbanas da cidade de Brasília é importante fonte de poluentes para o Lago Paranoá, prejudicando a sua qualidade, na forma de poluição difusa. As cargas difusas que o atingem são de difícil determinação por exigir a medição de vazões e concentrações dos poluentes nas galerias de drenagem. Assim, pretende-se analisar o comportamento quantitativo e qualitativo das águas de drenagem urbana por meio do monitoramento da precipitação e do escoamento superficial em eventos de cheia e pela modelagem matemática, com o modelo SWMM. Para isso, utilizou-se linígrafos e amostradores automáticos para a determinação da vazão e da concentração, respectivamente, dentro das galerias de drenagem, próximo ao exutório durante os eventos de cheia. Foram monitorados quantitativamente 97 eventos e qualitativamente, 34, constituindo 438 amostras, no qual se analisaram variáveis físico-químicas de qualidade da água, tendo em vista a preocupação com a eutrofização e o assoreamento do corpo hídrico. Verificou-se que o modelo se aplica bem a esse tipo de bacia, mas pode ser melhorado com a calibração de um evento. Na fase de verificação, percebe-se que o modelo SWMM responde bem a eventos com o mesmo coeficiente de escoamento e que uma alteração no método de infiltração utilizado pode melhorar a performance do modelo. Portanto, recomenda-se o uso do modelo para a análise do escoamento superficial gerado em bacias urbanas e que com o modelo hidráulico calibrado apenas para um único evento é possível que essa ferramenta seja utilizada para estimar as vazões com precisão satisfatória. Quanto às cargas de poluição difusa causadas pela drenagem pluvial, concluiu-se que elas são mais significativas do que as cargas do esgoto tratado lançada no Lago Paranoá para os meses de novembro e janeiro. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The runoff in urban watersheds of Brasília is an important source of pollutants to Lake Paranoá, degrading water quality as diffuse pollution. The diffuse pollutant loads that are discharged are difficult to estimate because it requires the measurement of flow rates and concentration of pollutants in drainage network. Thus, this research aims to analyze the behavior of quantity and quality of urban drainage waters based on monitoring of rainfall and runoff during floods events, in addition to mathematical modeling, with SWMM. Therefore, flow meters and automatic samplers were used to determine the flow and the concentration, respectively, inside the drainage network, next the outfall, during the flood events. Flows were obtained for 97 events and water quality for 34 events, amounting 438 samples, which were analyzed for physical and chemical water quality variables, due to concerns on eutrophication and siltation. It was confirmed that SWMM model fits well to this type of watershed, however the results can be improved by calibration to one event. In the verification stage, it was verified that the model responds well to events with runoff coefficient of similar magnitude and changing the infiltration method can improve the model performance. Therefore, it is recommended the use of the SWMM model for the analysis of runoff generated from urban watersheds and the hydraulic model calibrated with just a single event provides a tool that can be used to estimate flow accurately enough. About the diffuse pollutants loads it is possible to conclude that the load from the drainage system is more significant than loads from treated sewage released into Lake Paranoá in November and January.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-01-17T13:16:28Z No. of bitstreams: 1 2016_MayaraOliveiraSousa.pdf: 1539457 bytes, checksum: 4b4e467f17e767ba5aef90063cd747b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-15T18:40:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MayaraOliveiraSousa.pdf: 1539457 bytes, checksum: 4b4e467f17e767ba5aef90063cd747b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T18:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MayaraOliveiraSousa.pdf: 1539457 bytes, checksum: 4b4e467f17e767ba5aef90063cd747b4 (MD5) / A proposta do presente trabalho foi entender a dinâmica da ocorrência de cianobactérias no lago Paranoá, pelo uso de ferramentas moleculares desenvolvidas para a identificação de cianobactérias potencialmente produtoras de toxinas, uma vez que, o Lago é um reservatório urbano, que será utilizado como fonte de abastecimento público. Dessa forma, é necessário monitorar a presença das cianobactérias potencialmente tóxicas, a fim de avaliar a qualidade da água do Lago. Para isso, foram coletadas amostras de água no período de 2012 a 2014. As amostras foram usadas em ensaios de PCR, com o emprego de oligonucleotídeos do gene 16 S DNAr, do operon da ficocinina e dos genes de síntese das microcistinas (mcyB e mcyD). Alguns dos resultados positivos das reações de PCR foram sequenciados para a identificação das cianobactérias presentes na área de estudo, e a quantificação das microcistinas foi realizada por meio do teste de ELISA. Foi detectada a presença de cianobactérias (avaliação qualitativa), por meio das reações de PCR convencional, em 97% das amostras de água avaliadas com os iniciadores do 16S DNAr. Os iniciadores referentes à porção da ficocianina (PCβF/PCαR) amplificaram somente 13,8% das amostras avaliadas. Com relação aos oligonucleotídeos dos genes de síntese das microcistinas (mcyB e mcyD), apenas um deles – mcyD – amplificou fragmento em uma única amostra. Isso provavelmente ocorreu devido à baixa concentração do DNA alvo no DNA genômico extraído do fitoplâncton e à presença de interferentes da PCR em amostras ambientais. É necessário o desenho de iniciadores específicos para as sequências de cianobactérias brasileiras. O resultado do sequenciamento revelou 100% de similaridade com a sequência de Radiocystis sp. JJ30-12. A presença de microcistinas foi constatada em todas as amostras avaliadas. Por fim, pode-se afirmar que as reações de PCR, utilizando iniciadores específicos relacionados com a síntese de cianotoxinas, como por exemplo, as microcistinas, podem ser úteis para a otimização das metodologias analíticas usadas para o monitoramento de reservatórios, e precisam de estudos mais aprofundados com o intuito de aprimorar os protocolos atualmente utilizados para a amplificação de fragmentos de interesse. Dessa forma, elas poderiam ser incluídas nas análises de rotina, em programas de monitoramento da qualidade da água, sendo úteis para identificação de cianobactérias. / The purpose of this work was to understand the dynamics of the occurence of cyanobacteria in lake Paranoa through of molecular tools developed for identifying of potentially cyanobacteria producing toxins, since the lake is an urban wealth that will be used as a source of public supply. Thus, it is necessary to monitor the presence of potentially toxic cyanobacteria, in order to evaluate the quality of the reservoir water. For this, water samples were collected in the period of 2012-2014. The samples were filtered and used in PCR assay, with the use of oligonucleotides 16 S rDNA gene, the ficocian operon and microcystins synthesis genes (mcyB and mcyD). Positive results of PCR reactions were sequenced to identifying the cyanobacteria present in the area of study and the quantification of microcystins was performed by ELISA kit. The cyanobacteria were detected (qualitative assessment) for conventional PCR reactions in 97% of water samples evaluated with the primers 16S rDNA. Primers related to phycocyanin (PCβF / PCαR) amplified only 13.8% of the samples. Regarding to oligonucleotide of gene synthesis of microcystins (mcyB and mcyD) only one of them - mcyD - amplified fragment in a single sample. This was probably due to low concentration of template DNA within genomic DNA extracted from phytoplankton and the presence of interfering PCR in environmental samples. It is necessary to design specific primers for sequences of Brazilian cyanobacteria. The result of sequencing showed 100% similarity with the sequence of Radiocystis sp. JJ30-12. The presence of microcystins was found in all samples. Finally, we can affirm that the PCR reactions using specific primers related to cyanotoxins synthesis, for example, microcystins can be useful for optimization of analytical methods used for the monitoring of reservoirs, and it need more studies in order to improve the protocols currently used for the amplification of fragments of interest. Thus, they could be included in routine analyzes, monitoring programs of water quality, and useful for cyanobacteria identification.