Devido à intensificação das atividades industriais e agrícolas, aliada ao grande crescimento urbano e ao aumento exponencial da população no último século, a pressão sobre os recursos hídricos se intensificaram drasticamente. Sendo assim, existe a necessidade de se buscar novas fontes de abastecimento público de água. A captação de água pluvial remonta a milhares de anos, no entanto, por se tratar de uma área onde os estudos são recentes, muitas dúvidas permeiam sobre o método a ser adotado para a implantação de sistemas de captação pluvial, de forma que garanta a saúde de seus usuários. Desta forma, procurando acrescentar cientificamente e analisar novas possibilidades para sistemas de aproveitamento de água pluvial, este projeto objetivou analisar e caracterizar a qualidade da água em diversos pontos em um sistema de captação, armazenamento e utilização de água pluvial, instalado no Laboratório de Ecologia Isotópica do CENA/USP no município de Piracicaba, SP. Foi construído um sistema em escala real contendo cinco recipientes de 100 L para o descarte de primeiras águas, totalizando aproximadamente 3,3 mm de água descartada, com duas cisternas de 5 mil litros cada para armazenar a água captada. Foram coletadas amostras de água em sete pontos do sistema totalizando 36 análises por evento pluviométrico. Os parâmetros analisados foram pH, condutividade elétrica (CE), nitrogênio total (NT), carbono inorgânico dissolvido (DIC), carbono orgânico dissolvido (DOC) e oxigênio dissolvido (OD). As análises de OD foram descontinuadas após a constatação de que o OD, nas diferentes etapas do sistema, não apresentavam diferenças estatísticas devido ao esquema utilizado na montagem do sistema. O pH coletado sempre apresentou valores mais altos que os valores da precipitação, tendendo a diminuir conforme a água captada era descartada atingindo uma média de pH de 6,1 quando a água encontrava-se nas cisternas. A CE e o NT apresentaram valores mais altos que os valores encontrados na precipitação com um decaimento significativo para cada etapa de descarte, assim como apresentaram correlação com a intensidade pluviométrica e o intervalo de estiagem entre eventos pluviométricos. O desvio padrão de CE tendeu a diminuir a cada etapa de descarte, demonstrando que o sistema de descarte atuava como um homogeneizador da água coletada, independente das características pluviométricas. Os parâmetros de DIC também apresentaram valores maiores que os encontrados na água de chuva, assim como apresentaram queda significativa conforme a quantidade de água descartada. Os parâmetros de DOC não apresentaram qualquer correlação com a quantidade de água descartada ou com os parâmetros pluviométricos. Concluiu-se que o sistema de descarte de primeiras águas tem um papel fundamental na qualidade final da água captada. Assim como, que a recomendação da ABNT, de descartar os primeiros 2 mm de chuva, condiz exatamente com o ponto onde se obtêm a melhor qualidade de água com o mínimo de perda. Foi possível constatar que o intervalo de estiagem e a intensidade pluviométrica influenciaram diretamente na qualidade da água que será coletada. / Due to increasing industrial and agricultural activities, coupled with the extensive urban growth and the exponential increase in population in the last century, the pressure on water resources has intensified dramatically. Thus, there is a need to seek new sources of public water supply. The collection of rainwater goes back thousands of years, however, because it is an area where the studies are recent, many questions permeate on the method to be adopted for the implementation of rainwater harvesting systems, as well as ensure health of its users. Thus, seeking to add scientifically and analyze new possibilities for harnessing rainwater systems, this project aims to analyze and characterize water quality at various points in a system of capture, store and use rainwater, at the Laboratory of Isotope Ecology CENA / USP in Piracicaba, SP. A system has been built in real scale with five drums of 100 L for discarding of first waters, totaling approximately 3.3 mm discarted water, with two cisterns of 5000 liters each to store the collected water. Were seven sampling points totaling 36 analyzes per rainfall event. Parameters of pH, electrical conductivity (CE), total nitrogen (TN), dissolved inorganic carbon (DIC), dissolved organic carbon (DOC) and dissolved oxygen (OD) were analyzed. Analyses of OD were discontinued after the realization that the OD, in the different stages of the system, showed no statistical differences due to the layout of the system. The analyzed pH always showed a higher values than the precipitation and has tended to decrease as the collected water was discarded. Showing an average pH of 6.1 when the water reaches the cistern. The values of EC and NT were higher than the values found in precipitation and tended to decrease gradually in each stage of disposal system of the first water, as also showed a correlated pattern with the rainfall intensity and with the interval between rainfall events. The CE standard deviation tend to decrease at each step of the disposal system of the first water, demonstrating that the disposal system of the first water serves as a homogenizer of water captured, regardless of the rainfall characteristics. The parameters of DIC also showed higher values than those found in rain water, and showed a gradual decrease in each stage of disposal system of the first water. The parameters of DOC showed no correlation with the amount of discarted water or with the rainfall parameters. It was concluded that the disposal system of the first waters has a key role in the final quality of water abstracted. As well as the recommendation of ABNT, of discarding the first 2 mm of rain, matches exactly the point where you can get the best quality water with minimal loss. It was found that the drought period and the rainfall intensity directly influence the quality of water that will be collected.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:19:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laryssa Abilio Oliveira.pdf: 1539443 bytes, checksum: 78cd65af7b01a7259e0454287bc2ec53 (MD5) Previous issue date: 2009-09-17 / The need of storing water during the drought period, mainly in the semiarid region, has encouraged the development of simple alternatives within low cost of storing water of good quality for the human supplies. The system of storing the rainwater is an advanced technology that requires proper skills. Not following sanitaria instructions compromise the water quality that implicates in some waterborne diseases responsible for the high levels of morbidity and mortality. The Environmental education is an important tool of transforming the environmental perception that should be done in a way that allows a continuous and novelty management. The present research had as a principal goal to apply different strategies in Environmental Education, gathering teachers, students and members of rural communities, Environmental Monitoring Agents, Community Health Agents from the town of São João do Carriri, PB in order to promote the sustainable management of the systems of storing rainwater in tanks. It was a participant research that took place from May 2007 to February 2009. Among the results were outlined and implemented strategies, such as identification of community leaders, youth training, adolescents and adults, identification of environmental perception and design of systems for capturing rainwater, achieving both social and environmental diagnosis, inclusion of the theme water school from the continuing education of teachers; participatory planning meetings, running courses, workshops and seminars, development projects from the theme system to capture rainwater, involvement of municipal public administration and execution of the process of sensitization a continuous, participatory and fun. After the implementation of the strategies is the need of continuity of work for Environmental Education, as the number of meetings was not enough for the expected changes. The actors involved have to hold knowledge about the systems capture and store rain water, especially in relation to health bars, but no, the application of knowledge built into everyday actions. / A necessidade de armazenar água durante o período de estiagem, principalmente na região semi-árida, incentivou o desenvolvimento de alternativas simples e de baixo custo que favorecessem a coleta de água de boa qualidade, adequada para o consumo humano. Sistemas de captação e armazenamento de água de chuva representam importante tecnologia, que requer manejo adequado. A não aplicação das barreiras sanitárias compromete a qualidade da água acarretando doenças de veiculação hídrica responsáveis por altas taxas de morbidade e mortalidade. A Educação Ambiental aliada a percepção ambiental comporta-se como ferramenta transformadora, que aplicada de forma contínua e lúdica pode garantir o empoderamento das técnicas de captação e armazenamento da água de chuva em cisternas. A presente pesquisa teve como objetivo principal a aplicação de diferentes estratégias em Educação Ambiental junto a professores, alunos e membros de comunidades rurais, Agentes de Vigilância Ambiental e Agentes Comunitários de Saúde do Município de São João do Cariri-PB, visando a sensibilização para o manejo sustentável dos sistemas de captação de água de chuva armazenadas em cisternas. A pesquisa foi do tipo participante, realizada no período de maio de 2007 a fevereiro de 2009, em comunidades de São João do Cariri-PB. Dentre os resultados foram delineadas e aplicadas estratégias, tais como: identificação dos lideres comunitários; formação de jovens, adolescentes e adultos; identificação da percepção ambiental e da concepção dos sistemas de captação de água de chuva; realização de diagnóstico sócioambiental; inserção do tema água na escola a partir da formação continuada dos professores; planejamento participativo das reuniões; execução de cursos, oficinas e seminários; elaboração de projetos a partir do tema sistema de captação de água de chuva; envolvimento da administração pública municipal e realização do processo de sensibilização de forma contínua, participativa e lúdica. Após a aplicação das estratégias foi verificada a necessidade da continuidade do trabalho de Educação Ambiental, pois o número de encontros não foi suficiente para obter as mudanças esperadas. Os atores envolvidos passaram a deter conhecimento sobre os sistemas de captação e armazenamento de água de chuva, especialmente em relação as barreias sanitárias, falta porém, a aplicação do conhecimento construído nas ações cotidianas.

Neste trabalho, o método de extração em fase sólida (SPE) com análises por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) foi desenvolvido para a determinação de levoglucosano em amostras de água de chuva da região de Ribeirão Preto-SP, Brasil. O monossacarídeo levoglucosano foi proposto como um marcador específico para queima de biomassa, uma vez que o mesmo é liberado durante a pirólise da celulose em temperaturas acima de 300ºC. Após a otimização das variáveis SPE, as melhores condições dentre as avaliadas foram as seguintes: cartuchos SPE recheados com a fase extratora quitosana (1,0 g), volume de amostra igual a 5,0 mL, vazão de 1,0 mL min-1, solvente de eluição: metanol (volume igual a 2,5 mL), sem a adição de sal. O método SPE/GC-MS para a determinação de levoglucosano em amostras de chuva apresentou faixa linear no intervalo de concentração de 0,05 µg mL-1 a 0,50 µg mL-1, r 0,9967, exatidão de 95 a 110% e precisão inter ensaios com coeficientes de variação (CV) menores que 15%, exceto para o limite de quantificação (0,05 µg mL-1) o qual apresentou CV inferior a 20%. Segundo as determinações (SPE/GC-MS) de levoglucosano em amostras de água de chuva coletadas no período 03/08/2011 à 09/04/2012, as concentrações médias de levoglucosano na safra de cana-de-açúcar são aproximadamente quatro vezes superior ao período de entressafra. Este fato é justificado pela elevada taxa de queima da palha da cana-de-açúcar na região de Ribeirão Preto-SP no período safra, e consequentemente, maior emissão de material particulado para a atmosfera incluindo levoglucosano, COD, entre outros. / In this work, the method of solid phase extraction (SPE) with gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS) analysis was developed for the determination of levoglucosan in rainwater samples collected in the region of Ribeirão Preto-SP, Brazil. The monosaccharide levoglucosan (1,6-Anhydro--D- Glucopyranose) was proposed as a specific marker for biomass burning, since it is released during the pyrolysis of cellulose at temperatures above 300 ° C. After optimization of the SPE variables, the best conditions were found to be as follows: SPE cartridges filled with the extraction phase chitosan (1,0 g), sample volume equal to 5,0 mL, flow rate of 1,0 mL.min-1 and elution with methanol (volume of 2,5 mL) without added salt. The use of the method SPE/GC-MS for to determination of levoglucosan in rainwater samples was in the range of concentration going from 0,05 to 0,50 g.mL-1, r 0,9967. The accuracy was 95-110%, determination of the inter assay precision gare coefficients of variation (CV) less than 15%, except for the limit of quantification (0,05 g.mL-1), for which CV was less than 20%. According to SPE/GC-MS determinations of levoglucosan in rainwater samples collected between 03/08/2011 and 09/04/2012, the average concentrations of this compound found during the harvest of sugar cane were approximately four times those obtained during the off-season. This fact is explained by the high rate of sugar cane burning in Ribeirão Preto-SP during harvest, which culminates in larger emissions of particulate matter to the atmosphere, including levoglucosano and COD, among others.

Em caráter experimental, a tese examina o desempenho de sistemas de biorretenção na mitigação da poluição difusa ocasionada pelas águas de chuva. A avaliação dessa tecnologia ambiental urbana partiu da construção de um modelo de manejo dos escoamentos pluviais, utilizando uma matriz orgânica composta por vegetação, solo e agregados para retenção e tratamento inicial localizados. O protótipo, em escala 1:1, implementado na Cidade Universitária Armando Salles de Oliveira (CUASO-USP), São Paulo, SP, é composto por dois canteiros isolados entre si, que recebem as vazões através da sarjeta na via adjacente. Com preenchimentos iguais, os canteiros receberam coberturas vegetais distintas: gramado (G), com uma única espécie de gramínia, e jardim (J), com forrações, herbáceas e arbustos diversos, predominantemente nativos. O experimento foi monitorado por um ano, entre março de 2012 e março de 2013, quando foram coletados os dados referentes ao seu funcionamento e eficiência em sete eventos chuvosos paulistanos. A compilação dessas informações permitiu a análise comparativa da qualidade da água dos escoamentos antes e depois da passagem pelos canteiros. Com recursos da FUNDEP, FCTH e LabVERDE, a pesquisa interdepartamental e interdisciplinar, desenvolvida numa cooperação entre a FAU-USP e a Escola Politécnica-USP, busca oferecer respostas às hipóteses com que trabalha a Arquitetura da Paisagem ao propor soluções naturalizadas de manejo dos escoamentos pluviais em complementação às técnicas convencionais atualmente empregadas nas cidades brasileiras, tomando a cidade de São Paulo como cenário. Como efeito do processo histórico de canalização do seu patrimônio hídrico, ocupação das áreas de várzea e impermeabilização, a população paulistana e da RMSP tem sofrido com enchentes que se agravam com o crescimento urbano e com a intensificação das chuvas. As soluções imediatistas para essa situação crítica seguem a práxis das obras convencionais de engenharia, que segregam a drenagem urbana dos processos ecológicos e hidrológicos e não contribuem para melhoria da qualidade ambiental dos escoamentos antes de destiná-los aos corpos hídricos superficiais, o que agrava o quadro generalizado de poluição dos rios e córregos urbanos. Os resultados do experimento prático atestam o desempenho da biorretenção na mitigação da poluição difusa, com reduções médias das cargas poluidoras acumuladas de 89,94% para o gramado e 95,49% para o jardim, que foi comprovadamente mais eficiente. Aliados ao estudo de tipologias paisagísticas já utilizadas com sucesso em outras cidades do mundo, esses resultados poderão corroborar o processo de transição na infraestrutura de São Paulo, respaldando tecnicamente e cientificamente as soluções investigadas de manejo das águas de chuva através da biorretenção no tratamento dos espaços abertos e na conformação de uma Infraestrutura Verde na cidade. / This thesis experimentally assesses the performance of bioretention systems in mitigating nonpoint-source pollution caused by runoff. A 1:1 scale experiment of a stormwater management facility was built in USP Campus based in São Paulo, SP. This prototype has been evaluated for one year, since March 2012, over its technical efficiency to improve water quality by analyzing runoff samples collected in its inlet and outlet. Combining landscape architecture and hydraulic engineering knowledge, this experiment consists of two independent vegetated plots connected to the gutter through a concrete channel, which drives the runoff into the facility from the avenue next to it. Each plot has its own spillway, where samples were collected for laboratory analysis under 22 water quality parameters and thus compared to gutter runoff. Regarding construction techniques, it was decided to apply simplified solutions without unnecessary expenses, but that ensured feasibility, solidity and isolation to the plots from the ground on all faces. As for filling the model, it was chosen to use the same material for both facilities, laid out from bottom to surface: 60cm of broken rocks, 15cm of gravel, coconut geotextile fabric, 5cm of coarse sand and, finally, 45 to 75cm of planting substrate with side slopes and covered with mulch. Regarding vegetation cover, two sets of plants have been used in the bioretention cells as a research strategy to compare the efficiency among different models in stormwater management, considering other issues in addition to improving the environmental quality of water, such as maintenance, adaptation and development of species and visual interest. Thus, the experiment plots were filled with the same substrate but with different vegetable toppings, according to the following configuration: mixed garden (M) - ground covers with predominance of native shrubs and herbaceous vegetation, and lawn (L) - covered only with emerald grass carpet (Zoysia japonica), which has been extensively used for lawns all over the country. This experimental model has provided scientific answers that attest the effectiveness of techniques using vegetated surfaces to retain and treat stormwater. Its results have attested the performance of bioretention for diffuse pollution mitigation, with average reductions of accumulated pollutant loads of 89.94% in the lawn (L) and 95.49% in the mixed garden (M), which wasproven to be more efficient. This research developed by USP Faculty of Architecture and Urbanism in partnership with Polythecnic School, does not aim to threat conventional methods of urban drainage in local cities, but to join them in the efforts of reaching solutions and technical knowledge that are suitable for urban ecosystems and harmless to environment and landscape.

Apesar da grande área ocupada pelo Cerrado no território brasileiro e de sua importância ecológica e hidrológica, ainda é desconhecida a repartição da água das chuvas no gradiente fisionômico da vegetação nesse bioma. No presente estudo quantificamos a interceptação da água das chuvas e a umidade do solo, para estabelecer correlações entre as características estruturais da vegetação, representadas principalmente pela área basal, e os dados hidrológicos. Para tanto, quantificamos a transprecipitação e o escoamento pelo tronco das árvores, em 15 parcelas representativas do gradiente fisionômico entre o cerrado típico e o cerradão, localizados na Estação Ecológica de Assis (EEcA), SP, para obtenção da proporção da precipitação efetiva que atravessa o dossel e chega à superfície do solo, em comparação com a precipitação total, quantificada a céu aberto. Os indivíduos lenhosos em cada parcela com DAP 5 cm foram identificados e medidos. A quantidade de transprecipitação foi tanto maior quanto menos complexa a estrutura da vegetação, sendo também influenciada pelas características da chuva incidente. A proporção da transprecipitação também foi fortemente influenciada pela estrutura da vegetação, porém, não foi detectada influência das características das chuvas. Assim, foi possível concluir que, em ambiente de Cerrado, é a estrutura da vegetação que influencia de forma decisiva a proporção de água que alcançará o solo sob forma difusa. A facilidade em captar a água da chuva e escoá-la pelo tronco variou em função de atributos da árvore, sendo que árvores mais altas e com copa volumosa escoaram maior quantidade, enquanto árvores de crescimento monopodial, tronco ereto e reto e copa compacta têm maior eficiência de captação. O agrupamento das parcelas em diferentes fisionomias resultou em diferenças significativas nas taxas de precipitação efetiva e interceptação, indicando que elas devem ser caracterizadas hidrologicamente como ambientes distintos, onde há gradação na quantidade de água que chega ao solo em função do gradiente de biomassa. A transição da entrada de água ao solo no gradiente do Cerrrado é crescente e contínua, desde as comunidades menos densas (cerrado típico) até as comunidades mais densas (cerradão). A dinâmica e a disponibilidade de água do solo foram mais influenciadas pelas propriedades do solo do que pela cobertura vegetal, quando ambos os fatores são variáveis. Concluímos que, em regiões nas quais a água é um recurso escasso, o manejo visando controlar a biomassa da vegetação é um recurso válido, visto que os resultados apontam para a importância das fisionomias mais abertas do Cerrado para a produção hídrica. / Despite the large area occupied by the Cerrado in Brazil and its ecological and hydrological importance, the rainfall partioning in the physiognomy gradient of the vegetation in this biome is still to be ellucidated. In this study, we quantified rainfall interception and the of soil moisture to establish correlations between vegetation structure, represented by the basal area, and hydrological data. Therefore, we quantified the troughfall and stemflow of trees in 15 plots representing the physiognomic gradient between typical cerradão and cerradão, located at Assis Ecological Station (EEcA), SP, to obtain the net rainfall reaching the ground, compared to the total precipitation quantified at open adjacent area. The woody plants with DBH 5 cm were identified and measured in every plot. Troughfall was lower when the vegetation structure was more complex, and was not influenced by micrometeorological factors. We concluded that, in Cerrado, vegetation structure decisively influences the proportion of rainfall to reaching the soil. The stemflow amount was greater the larger the tree and the tree canopy, while trees with monopodial growing, erect and straight trunk and compact canopy had more capture efficiency. Grouping plots by Cerrado physiognomies resulted in significant differences in both net precipitation and interception, indicating that they must be categorizes as hydrologically distinct environments. There is increasing and continuous transition from the more open communities (cerrado típico) to the forest physiognomies (cerradão) in the proportion of rainfall retained by the canopies. The dynamics and the availability of soil water were more influenced by soil properties than the vegetation cover, when both factors varies. This study points out the importance of low biomassa Cerrado physiognomies for hydric production and we concluded that, when and where water is a scarce resource, controlling vegetation biomass can be recommended to aiming at water production.

Espécies nitrogenadas vem sendo adicionadas ao meio ambiente de forma intensa desde o desenvolvimento do processo Haber-Bosch para transformação de N2 em NH3, alterando significativamente o ciclo biogeoquímico do nitrogênio no ambiente. Uma vez na atmosfera, o nitrogênio reativo é depositado de volta à superfície da Terra por processos de deposição úmida e seca. A importância de levar em conta as formas orgânicas de nitrogênio para estimar a deposição de nitrogênio atmosférico pela chuva (úmida) já é conhecida, no entanto, ainda há poucos trabalhos que avaliam essa fração devido às dificuldades e incertezas impostas pelos métodos analíticos disponíveis. Este trabalho traz o desenvolvimento de um novo método, simples e de baixo custo, para a determinação de nitrogênio orgânico (N-org) em água de chuva utilizando o processo foto-Fenton e um foto-reator construído de forma artesanal. Por meio da adição de solução de Fenton (50 µmol L-1 Fe2+ e 2 mmol L-1 H2O2) e 90 min de radiação UV (85 °C) foi possível obter em média 106 ± 8% de recuperação de nitrogênio para soluções contendo 50 µmol N L-1 das moléculas modelos: ureia, serina, glicina e histidina. No caso da arginina, 90 min de radiação foi suficiente para degradar soluções contendo 10 µmol N L-1. O reator comercial se mostrou mais eficiente na degradação dos compostos testados (30 min), no entanto, com um tempo de 75 min, o reator artesanal atingiu os mesmos resultados. Com o uso de 0,2 g L-1 TiO2 e 120 min de radiação UV, também foi possível obter resultados satisfatórios. Porém, esse método possuiu valores de branco elevados, havendo necessidade de filtrar as amostras irradiadas antes da análise, adicionando tempo e custo ao procedimento analítico. O método desenvolvido utilizando foto-Fenton foi aplicado para a determinação de N-org em amostras de água de chuva coletadas na cidade de Ribeirão Preto (SP) de 2013 a 2017. A concentração de N-org variou de 3,5 a 195 µmol N L-1 com concentração média ponderada pelo volume (MPV) de 17,7 ± 1,0 µmol N L-1 (n=236). Essa média foi maior que aquelas obtidas em água de chuva de várias partes do mundo, podendo ser atribuída a elevada queima de biomassa na região de estudo. As concentrações de aminoácidos livres dissolvidos (AA) representaram em média 15 ± 12% (n=144) em relação à fração orgânica de nitrogênio na chuva, enquanto as concentrações de ureia foram próximas ou inferiores ao limite de quantificação do método (0,5 µmol N L-1). Considerando toda série temporal iniciada no mesmo sítio amostral desde 2005, as concentrações MPV calculadas para os íons NH4+ foi de 22,2 ± 1,1 µmol L-1 (n=460), NO3- de 13,3 ± 0,6 µmol L-1 (n=466), sendo que a concentração de NO2- foi irrelevante. Foram obtidas concentrações significativamente mais elevadas (teste-t, P=0,05) de NH4+, NO3-, N-org e AA no período de safra da cana (seco) com relação à entressafra (chuvoso), para todos os anos avaliados. Apesar da colheita manual da cana ter sido drasticamente reduzida, o fato de manter a mesma tendência sazonal desde 2005, demonstra que a prática da queima de biomassa ainda é intensa na região. O uso de fogo para manejo na área rural ainda é comum, além de haver grandes áreas queimadas de forma acidental. A deposição úmida de nitrogênio (N-org + NH4+ + NO3-) para Ribeirão Preto foi de 10,5 kg (N) ha-1 ano-1, sendo que a fração orgânica representou 33% dessa deposição, demonstrando a importância de se determinar N-org para melhor estimar os fluxos atmosféricos de deposição. A massa estimada de nitrogênio depositada pela chuva é cerca de 16% do nitrogênio aplicado por meio de fertilizantes em culturas de cana. Somando as deposições de nitrogênio pelo material particulado, pela fase gasosa, e úmida, esta última representa 71% do fluxo atmosférico de nitrogênio. Nesse contexto, a fração orgânica corresponde a 24% da deposição total, sendo que este valor ainda pode estar sendo subestimado, pois as concentrações de N-org no material particulado não foram determinadas. A simplicidade e exatidão do método aqui proposto pode facilitar a aquisição de dados de N-org na chuva de outras partes do mundo, melhorando assim o conhecimento sobre o ciclo biogeoquímico global do nitrogênio. / Nitrogen species have been intensively added to the environment since the development of Haber-Bosch process for N2 transformation to NH3, significantly altering the biogeochemical cycle of nitrogen. Once in the atmosphere, reactive nitrogen is deposited back to the Earth\'s surface by wet and dry deposition processes. The importance of taking into account the organic forms of nitrogen to estimate atmospheric nitrogen deposition by rain is already known. However, few studies evaluated this fraction due to the difficulties and uncertainties imposed by the available analytical methods. This work presents the development of a new, simple and low-cost method for the determination of organic nitrogen (N-org) in rainwater using photo-Fenton process and a homemade photo-reactor. By adding Fenton solution (50 mol L-1 Fe2+ and 2 mmol L-1 H2O2) and keeping the reaction under UV radiation for 90 min (85 °C), it was possible to obtain an average of 106 ± 8% nitrogen recovery for solutions containing 50 mol N L-1 of the model molecules: urea, serine, glycine and histidine. In the case of arginine, 90 min of radiation was sufficient to degrade solutions containing 10 mol N L-1. A commercial reactor showed to be more efficient in degradation of the tested compounds (30 min). However, with a time of 75 min, the homemade reactor achieved the same results. With 0.2 g L-1 TiO2 and 120 min of UV radiation, it was also possible to obtain satisfactory results. Nevertheless, this method had high blank values, and filtration of irradiated samples before the analysis was necessary, which increased time and cost to the analytical procedure. The developed method using photo-Fenton was applied to determine N-org in rainwater samples collected in Ribeirão Preto city (SP) from 2013 to 2017. N-org concentrations ranged from 3.5 to 195 mol N L-1 with a volume-weighted mean concentration (VWM) of 17.7 ± 1.0 mol N L-1 (n = 236). This value was higher than those reported for rainwater from different parts of the world, and this fact can be attributed to the high biomass burning in the study region. Dissolved free amino acids (AA) mean concentrations represented 15 ± 12% (n = 144) of the organic nitrogen fraction in rain, while urea concentrations were close to or below the limit of quantification of the method (0.5 mol N L-1). Considering all temporal series, initiated in 2005 at the same sampling site, the VWM concentration calculated for NH4+ ions was 22.2 ± 1.1 mol L-1 (n = 460) and for NO3- was 13.3 ± 0.6 mol L-1 (n = 466), while NO2- mean concentration was irrelevant. Significantly higher concentrations (t-test, P = 0.05) of NH4+, NO3-, N-org and AA were obtained during the harvest period (dry season) in relation to the non-harvest one (rainy season), for all evaluated years. Although manual harvesting was drastically reduced, the fact that the same seasonal trend has been maintained since 2005 demonstrates that the practice of biomass burning is still intense in the region. In rural area, using fire for land management is still common, in addition to large areas burned by unintentional fires. Nitrogen deposition (N-org + NH4+ + NO3-) in Ribeirão Preto was 10.5 kg (N) ha-1 year-1, and the organic fraction represented 33% of this deposition, demonstrating the importance of determining N-org to better estimate the atmospheric deposition fluxes. The estimated mass of nitrogen deposited by rain represents approximately 16% of the nitrogen introduced by fertilizers in sugarcane crops. Summing up the nitrogen deposition by particulate matter, by gas phase, and by rain, the latter represents 71% of the atmospheric nitrogen flux. In this context, the organic fraction corresponds to 24% of the total deposition, and this value may still be underestimated, since N-org concentrations in particulate matter were not determined. The simplicity and accuracy of the method proposed here may facilitate acquisition of N-org data in rainwater from other parts of the world, thus improving the knowledge on the global biogeochemical cycle of nitrogen.

Submitted by Ivaldo Lêdo (ledo.ivaldo@hotmail.com) on 2018-10-19T18:12:35Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaInformacaoGeografica.pdf: 9144776 bytes, checksum: cabe20c3363f1a9aa0a1c2df239d4b3b (MD5) Dissertacao_SistemaInformacaoGeografica_PRODUTO.pdf: 39098250 bytes, checksum: 75a90190aa420eb7e1649df95783c696 (MD5) / Approved for entry into archive by Ivaldo Lêdo (ledo.ivaldo@hotmail.com) on 2018-10-19T18:13:40Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_SistemaInformacaoGeografica.pdf: 9144776 bytes, checksum: cabe20c3363f1a9aa0a1c2df239d4b3b (MD5) Dissertacao_SistemaInformacaoGeografica_PRODUTO.pdf: 39098250 bytes, checksum: 75a90190aa420eb7e1649df95783c696 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-19T18:13:40Z (GMT). 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Para tanto, a presente pesquisa traz como produto de dissertação um ATLAS das iniciativas de aproveitamento da água da chuva na região estuaria de Belém, considerando questões relacionadas ao uso da água nas diversas formas de apropriação desse recurso natural essencial à promoção do desenvolvimento local. O ATLAS é constituído de diagnóstico apresentado por meio de mapas temáticos, trazendo a discussão questões relacionadas a “Distribuição espacial de iniciativas de aproveitamento de água da chuva; Sistematização de dados com uso de Sistema de Informação Geográfica (SIG); Gestão da informação e qualidade ambiental; Gestão de recursos naturais e tecnologias sociais”. A pesquisa considerou como objeto de análise, iniciativas de aproveitamento de água de chuva no contexto de 9 (nove) ilhas de Belém. Localiza e descreve 4 (quatro) modelos diferentes de captação de água de chuva, em meio a uma população de aproximadamente 3.046 habitantes, dos quais 90% não tem acesso à serviços públicos básicos como abastecimento de água via rede geral, coleta de lixo doméstico e sistemas de esgotamento sanitário via rede geral. Também apresenta modelos de utilização de água de chuva integrados ao uso de água do rio e de poços localizados em regiões próximas às ilhas, mostrando importante exemplo de gestão sistêmica de recursos hídricos, ações alinhadas, conscientemente ou não, a Política Nacional de Recursos Hídricos. Conclui que as iniciativas identificadas estão alinhadas aos objetivos e diretrizes propostos no Plano Diretor Municipal de Belém e apresenta diagnóstico temático que revela uma situação de risco social e ambiental pela falta de serviços de saneamento básico à comunidade local. Como contribuição, além de disponibilizar o Atlas em formato sigweb, essa pesquisa propõe o uso do Atlas como ferramenta de auxílio a instrumentos de gestão ambiental, demonstrando como o uso de SIG por meio do Atlas pode contribuir na gestão de recursos naturais considerando as diversas temáticas que envolvem o uso de tecnologias sociais na busca da sustentabilidade no consumo de águas na cidade de Belém do Pará. / Garret Hardin's (1968) understanding of the "tragedy of the commons" points to the need to effect the act or effect of managing the available natural resources, enabling the projection of a more sustainable future for present and future generations. In this sense, this work presents a brief characterization of local initiatives for the use of rainwater in the islands of the city of Belém do Pará, provides the systematization of data and information considering various aspects related to water use, stating that it is impossible to construct practices Addressing environmental issues in isolation. Therefore, the present research brings as an dissertation an ATLAS of the initiatives of use of rainwater in the estuary of Belém, considering issues related to the use of water in the various forms of appropriation of this natural resource essential to the promotion of local development. The ATLAS is constituted of a diagnosis presented by means of thematic maps, bringing the discussion questions related to "Spatial distribution of initiatives of use of rainwater; Systematization of data using the Geographic Information System (GIS); Information management and environmental quality; Management of natural resources and social technologies ". The study considered as an object of analysis, initiatives for the use of rainwater in the context of 9 (nine) islands of Belém. It locates and describes 4 different models of rainwater harvesting, among a population of approximately 3,046 Inhabitants, of which 90% do not have access to basic public services such as water supply through the general network, domestic waste collection and sewage systems via the general network. It also presents models of rainwater use integrated with the use of river water and wells located in regions close to the islands, showing an important example of systemic management of water resources, actions aligned, consciously or not, with the National Water Resources Policy. It concludes that the initiatives identified are in line with the objectives and guidelines proposed in the Municipal Master Plan of Belém and presents a thematic diagnosis that reveals a situation of social and environmental risk due to the lack of basic sanitation services to the local community. As a contribution, in addition to providing the Atlas in sigweb format, this research proposes the use of the Atlas as a tool to assist environmental management instruments, demonstrating how the use of GIS through the Atlas can contribute to the management of natural resources considering the various themes Which involve the use of social technologies in the search for sustainability in water consumption in the city of Belém do Pará.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-03-08T20:06:20Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-03-12T16:01:45Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-12T16:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4625408 bytes, checksum: 4fe13d5baf586d65079752f3b44c1fdb (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva_PROJETOS.pdf: 346617 bytes, checksum: 429d277d7fce3c820646488125d4690c (MD5) Previous issue date: 2012 / A Amazônia brasileira detém cerca de 69% da água doce disponível no Brasil, quantidade que acaba criando a ilusão de que não falta e nem faltará água na região, assim, a grande oferta deste recurso se torna um problema quando se trata da Gestão e Planejamento dos Recursos Hídricos na Amazônia, em função do uso perdulário e a falta de conservação dos mananciais, agravado pelo lançamento de resíduos líquidos sem tratamento. Falar em programas de conservação de água na Amazônia algumas décadas atrás e ainda hoje, com menor intensidade, é de certa forma estranha, devido à grande quantidade de água disponível e a cultura da abundância. Porém, com as mudanças climáticas, ssociada à crise da água no século XXI e o crescimento da consciência ambiental, surgiu um novo paradigma para o uso da água. Assim, a presente pesquisa busca discutir a importância do aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis, visto o potencial de aproveitamento, ao longo de todo ano, devido o alto índice pluviométrico presente na região amazônica, variando, em média, de 119,6mm no mês de novembro a 441,6mm no mês de março. Foi verificado o potencial de aproveitamento de água da chuva, a partir das áreas dos telhados de alguns prédios, localizados na Universidade Federal do Pará – UFPA, Campus Guamá, também conhecido como Cidade Universitária Professor José da Silveira Netto. Os métodos utilizados para o dimensionamento do reservatório foram os de Rippl e o Interativo, sendo a verificação da viabilidade econômica feita através dos métodos do Valor Presente Líquido - VPL e payback descontado. Como resultado, obteve-se através do método de Rippl um volume superior a 1000 m³, enquanto que, pelo método interativo foi de no máximo 75 m³. A viabilidade econômica apresentou-se fragilizada em função do tempo de retorno ser superior a vida útil do sistema de aproveitamento de água de chuva. / The Brazilian Amazon has about 69% of available freshwater in Brazil, an amount which ends up creating the illusion that no lack of water and not lacking in the region, the large supply of this resource becomes a problem when it comes to the Management and Planning Water Resources in the Amazon, according to the wasteful use and lack of maintenance of stocks, compounded by the release of untreated wastewater. Speaking of water conservation programs in the Amazon a few decades ago and still today, with less intensity, is somewhat strange, given the large amount of water available and the culture of abundance. But with climate change associated with the water crisis in the century XXI and the growth of environmental awareness, a new paradigm for water use. Thus, this research discusses the importance of the use of rainwater for non-potable purposes, since the potential for exploitation, throughout the year, due to this high rainfall in the Amazon region, ranging, on average, 119.6 mm in months from November to 441.6 mm in March. It was verified the potential utilization of rainwater from the areas of the roofs of some buildings, located at the Federal University of Pará - UFPA, Campus Guamá, also known as City University Professor José da Silveira Netto. The methods used for sizing of the reservoir were the Rippl and Interactive, and economic viability checking done by the methods of Net Present Value - NPV and discounted payback. As a result, there was obtained by the method of Rippl a volume exceeding 1000 m³, while the interactive method was a maximum of 75 m³. The economic viability presented fragile as a function of time to return exceed the useful life of the utilization system for rain water.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-11-25T18:37:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4763442 bytes, checksum: 005481792ee28a61adeaad8cb4784632 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-12-02T17:52:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4763442 bytes, checksum: 005481792ee28a61adeaad8cb4784632 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-02T17:52:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_AproveitamentoAguaChuva.pdf: 4763442 bytes, checksum: 005481792ee28a61adeaad8cb4784632 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A água é recurso natural de significância econômica, social, ambiental e em muitos casos também cultural. Regiões vêm sofrendo com a escassez hídrica, tanto em quantidade como em qualidade. A Amazônia, ironicamente conhecida como uma reserva de recursos hídricos, também é refém da falta de acesso á água potável. O abastecimento de água nas ilhas de Belém é deficitário e a proposição de alternativas que venham garantir o acesso digno à água de qualidade é um grande desafio. Nesse sentido, o objetivo desse estudo é avaliar a viabilidade do aproveitamento da água da chuva para fins potáveis no abastecimento das ilhas Grande e Murutucu, como forma de promover o desenvolvimento local sustentável. Para isso, realizou-se a caracterização socioeconômica, levantamento das formas de abastecimento de água praticadas na área, bem como a análise da percepção dos ribeirinhos quanto o aproveitamento da água da chuva, segundo aspectos de aceitabilidade, interesse na aquisição. Verificou-se que 43% dos ribeirinhos têm suas necessidades potáveis sanadas pela compra da água oriunda de poços (sem qualidade comprovada), o que dispende cerca de 11% da renda familiar, gastando mais do que os moradores de Belém com água. Ainda quanto ao abastecimento quase 20% ingerem água do rio. A investigação revelou que na ilha Grande cerca de 45% da população não realiza tratamento na água, na outra área esse índice chega a 30%. Constatou-se que 61,4% dos moradores da ilha Grande são a favor do consumo da água da chuva, já na ilha Murutucu a parcela corresponde a 50,4%. O aspecto que inibe o uso da água pluvial é o sabor. Apesar de ambientalmente e socialmente viável, o sistema proposto se mostrou inviável financeiramente já que a maioria da população possui renda inferior a 1 salário mínimo, dessa forma, o sistema se mostra parcialmente viável. / Water is a natural resource of significant economic, social, environmental and in many cases also cultural. Regions are suffering water shortages, both in quantity and quality. The Amazon, ironically known as a reserve of water resources, is also hostage to the lack of access to clean drinking water. The water supply in the islands of Belém is poor and propose alternatives that will ensure access to decent water quality is a major challenge. In this sense, the objective of this study is to evaluate the feasibility of the use of rainwater for potable supply in the islands and Grande and Murutucu as a way of promoting local sustainable development. For this, we carried out to characterize socioeconomic survey of the forms of water applied in the area, as well as analysis of the perception of the riverine and the use of rainwater, according to aspects of acceptability and interest in acquiring. It was found that 43% of riparian needs are remedied by buying potable water coming from wells (not proven), which spends about 11% of family income, spending more than the residents of Belém with water. Still on supplies nearly 20% consume water from the river. The investigation revealed that the Grande Island about 45% of the population being treated through the water, another area in this figure is 30%. It was found that 61.4% of residents of Grande Island are in favor of consumption of rainwater, since the island Murutucu portion corresponds to 50.4%. The aspect that inhibits the use of rain water is the taste. Although environmentally and socially viable, the proposed system proved financially unfeasible since most of the population earn less than a minimum wage, thus the system is partly possible.

Visando minimizar os impactos causados pelas ações antrópicas sobre o meio ambiente, mais especificamente sobre os recursos hídricos, torna-se imprescindível a busca por fontes alternativas para suprir as crescentes demandas de água para os mais diversos fins. Medidas como o reuso da água e a captação e aproveitamento de água das chuvas são fundamentais no contexto atual de busca por modelos sustentáveis de gestão dos recursos hídricos. No presente trabalho foi realizada extensa pesquisa bibliográfica sobre como o uso de telhados verdes pode contribuir para o uso racional da água potável e para a redução da ocorrência de enchentes. A área de estudo em questão foi Ilha Grande, localizada no litoral sul do Estado do Rio de Janeiro, uma Área de Preservação Permanente que, dentre outras Unidades de Conservação da Natureza, abriga o Parque Estadual de Ilha Grande. Para se analisar a viabilidade de implantação de um telhado verde na região, mais especificamente na Vila Dois Rios (23o11S, 44o12W), foi realizado o levantamento das séries históricas de chuvas da última década na região. Espécies vegetais compatíveis para uso em telhado verde foram encontradas na Ilha e, além disso, foram identificadas as premissas construtivas e operacionais relevantes. Para promover a conscientização dos visitantes e moradores locais foi elaborada uma cartilha informativa ilustrativa. Por fim, concluiu-se que existe a viabilidade de implantação de um telhado verde para captação e aproveitamento das águas das chuvas em Ilha Grande.