BARRETO, Artênio Cabral. Uso de sensoriamento remoto na caracterização espacial e ambiental da aluvião do riacho São José na bacia sedimentar do Cariri cearense. 2013. 118 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-14T19:22:54Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_acbarreto.pdf: 5281062 bytes, checksum: 5b3ee303a7ecffa27aeafe034c23ac9f (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-06-14T22:48:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_acbarreto.pdf: 5281062 bytes, checksum: 5b3ee303a7ecffa27aeafe034c23ac9f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-14T22:48:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_acbarreto.pdf: 5281062 bytes, checksum: 5b3ee303a7ecffa27aeafe034c23ac9f (MD5) Previous issue date: 2013 / The Brazilian northeastern region is characterized by an intense water deficit, limiting the viability of agricultural practices and limitung the land capacity to support the rural populations. In this context, the alluvial areas appear as a source of water that can be used in the drier times of the year to preserve the sustainability of the area. However, for these alluvial areas to be sustainably used, it is necessary to know some characteristics like: delimitation, storage capacity and restrictions on their use and occupation. This study was conducted at the riacho São José Basin (ou Bacia Hidrográfica do riacho São José – BHSJ) , located on the Cariri region of the Ceará state, and was mainly aimed at characterizing the alluvium of the stream, classifying the BHSJ as to its vulnerability to groundwater pollution and determining the agricultural zoning of the basin. The work was divided into four steps: (1) The mapping of the alluvial areas, (2) The determination of the water-supplying potential of the area where the alluvial stream is perennial, (3) the mapping of the classes of vulnerability to aquifer pollution, and (4) The use of the DRASTIC and pesticide DRASTIC indexes and the agricultural zoning of the BHSJ area. At all stages of work development were used the SPRING, ArcGIS and Global Mapper softwares. The most successful alluvium area mapping method was that which considered the buffer width as a logarithmic function of the upstream sediment contributing basin area. The sediment contributing areas exceeding one million square meters with average slope greater than 5% were restrictive conditions to the formation of alluvium. In the alluvium section where the stream is perennial, predominate the medium textured and sandy sediment, with a maximum depth of 20 m and an average effective porosity of 8.3% and water storage capacity of about 498,000 m³. The DRASTIC index divided the basin into four classes of vulnerability: negligible, low, very low and moderate. The insignificant class corresponds to about 78% of the area, the moderate class corresponds to only 3% of the area in the alluvium section where the stream is perennial and where it is needed greater control over the use and occupation of land. The pesticide DRASTIC index divided the basin into six classes of vulnerability: negligible, very low, low, moderate, high and very high. The very low amounts to about 41% of the area, whereas the moderate, high and very high, respectively correspond to 7, 6 and 3%. These last three classes correspond to the entire alluvium and controlling pesticide use is very important there. From the pesticide DRASTIC index and from the stream APP(Permanent Protection Areas) area delimitation, BHSJ was mapped as to the agricultural planning, defining three zones: (a) Permanent protection zone, (b)Restricted pesticide use zone and (c) less restricted pesticide use zone. / O Nordeste brasileiro tem como característica um alto déficit hídrico, dificultando a prática da agricultura e a manutenção do homem no campo. Nesse contexto, as áreas de aluvião se mostram como uma fonte de água que pode ser utilizada nas épocas mais secas do ano, visando a sustentabilidade da área. No entanto, para que essas áreas aluvionares sejam utilizadas de forma sustentável, se faz necessário o conhecimento de algumas características como: delimitação, capacidade de armazenamento e restrições ao uso e ocupação. O presente trabalho foi realizado na Bacia Hidrográfica do riacho São José - BHSJ, localizada na região do Cariri cearense e teve como principais objetivos: a caracterização da aluvião do riacho, a classificação da BHSJ quanto a vulnerabilidade à poluição das águas subterrâneas e o zoneamento agrícola da bacia. O trabalho foi dividido em quatro etapas: mapeamento das áreas de aluvião, determinação do potencial hídrico da área aluvionar onde o riacho é perene, mapeamento das classes de vulnerabilidade à poluição dos aquíferos, utilizando os índices DRASTIC e DRASTIC pesticida e o zoneamento agrícola da área da BHSJ. Em todas as etapas de desenvolvimento do trabalho utilizou-se os softwares SPRING, Arcgis e Global Mapper. O método de mapeamento das áreas de aluvião que apresentou melhor resultado, foi o que considera a largura do buffer como uma função logarítmica da área da bacia contributiva de sedimentos a montante. As áreas contributivas de sedimentos superiores a 1.000.000 m² e com declividades médias superiores a 5%, foram condições restritivas à formação da aluvião. Na área de aluvião, onde o riacho é perene, predomina sedimentos de textura média e arenosa, com profundidade máxima de 20 m, porosidade efetiva média de 8,3% e capacidade de armazenamento de água de cerca de 498.000 m³. O índice DRASTIC dividiu a bacia em quatro classes de vulnerabilidade: insignificante, baixa, muito baixa e moderada, a insignificante correspondendo a cerca de 78% da área e a moderada a apenas 3%, na porção da aluvião onde o riacho é perene e onde é necessário um maior controle no uso e ocupação do solo. O DRASTIC pesticida dividiu a bacia em seis classes de vulnerabilidade: insignificante, muito baixa, baixa, moderada, alta e muito alta, a muito baixa corresponde a cerca de 41% da área e a moderada, a alta e a muito alta, a 7, 6 e 3% respectivamente. Essas três últimas classes correspondem a toda aluvião e nelas são importantes adoções de medidas que visem o controle do uso de pesticidas. A partir do índice DRASTIC pesticida e da delimitação das áreas de APPs do riacho, a BHSJ foi mapeada quanto ao planejamento agrícola, definindo-se três zonas: de proteção permanente, com restrições ao uso de pesticidas e com menores restrições.

Capes / O presente estudo objetivou a determinação de pesticidas organoclorados (OCP, do inglês Organochlorine Pesticides) em águas superficiais do rio Taquara por meio da otimização da técnica de extração USAEME (do inglês Ultrasound - Assisted Emulsification Microextraction) e análise por Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM). A extração foi otimizada para determinação 16 pesticidas organoclorados simultaneamente (α-BHC, γ-BHC, β-HC, δ-BHC, heptacloro, aldrin, heptacloro epóxido, γ-clordano, endosulfan I, α-clordano, 4,4’-DDE, dieldrin, endrin, endosulfan II, 4,4’-DDD, endrin aldeído, endosulfan sulfato, 4,4’-DDT, endrin cetona e metoxicloro). Para isso, foi proposto um planejamento experimental do tipo DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional), no qual foram avaliados os seguintes fatores: volume de solvente extrator (clorofórmio), tempo de agitação manual e tempo de exposição ao ultrassom, no total de 20 ensaios. Dentre as variáveis, o volume de clorofórmio foi o mais significativo para todos os 16 pesticidas, principalmente pelo fato que seu volume influencia diretamente o fator diluição do extrato, sendo o valor ótimo de 122 µL. Para a agitação manual, tempos maiores que 1 segundo, não se apresentaram significativos para o processo de extração. Na etapa do ultrassom, tempos maiores que 14 minutos influenciaram negativamente para a extração, principalmente devido à elevação da temperatura do sistema. O aumento da temperatura acabava provocando uma maior solubilização do clorofórmio na fase aquosa, com isso diminuindo a eficiência da extração. Já o percentual de recuperação, realizada a partir de amostras reais com adição de padrão em três níveis (0,5, 1,0 e 2,0 µg L-1), variaram entre 65,35 a 127,14%, valores considerados adequados por se tratarem de análises ambientais. Os valores dos limites de detecção, LOD (Limit of Detection) e de quantificação, LOQ (Limit of Quantification) variaram de 0,13 à 0,50 e 0,39 à 1,52 µg L-1 respectivamente. Quanto a presença dos OCP nas águas superficiais, verificou-se a presença da série do endosulfan em 78% dos pontos amostrados. Foi apontado a presença do DDT e seus metabólitos DDD e metoxicloro exclusivamente no ponto 3, e nas coletas de maio, junho e novembro apenas. Fatos que reforçam o rótulo de poluentes persistentes, principalmente em relação ao DDT, que mesmo após décadas da sua proibição, ainda são encontrados no ambiente. / The main goal of this study was to determine organochlorine pesticides (OCP) concentrations from Taquara River using optimized USAEME extraction technique ((Ultrasound - Assisted Emulsification Microextraction) and analysis by GC-MS (Gas Chromatography-MassSpectrometry). The extraction process was optimized on the determination of 16 organochlorine pesticides simultaneously (α-BHC, γ-BHC, β-HC, δ-BHC, heptacloro, aldrin, heptacloro epóxido, γ-clordano, endosulfan I, α-clordano, 4,4’-DDE, dieldrin, endrin, endosulfan II, 4,4’-DDD, endrin aldeído, endosulfan sulfato, 4,4’-DDT, endrin cetona e metoxicloro). Therefore, the influence a DCCR design (Delineation Central Composite Rotational) with 20 experiments was proposed, in which the following factors were evaluated: extractor solvent volume (chloroform), manual agitation time and time of ultrasound exposure. Among the factors, solvent volume was the most significant parameter to all 20 pesticides, mainly for the fact that its volume influenced directly the extract dilution factor, with the optimum value 122 µL. For manual agitation, time superior to 1 second were not significant to enhance extraction. For ultrasound assisted phase, time superior to 14 minutes negatively influenced the extraction due to elevation on system temperature. Higher temperatures promote higher solubilization of chloroform in the aqueous phase, diminishing extraction efficiency. Percentage of recovery of the compounds in real samples fortified in three different levels (0.5, 1.0 and 2.0 µg L 1) varied from 65,35 to 127,14%, which can be considered adequate for environmental analysis. Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantification (LOQ) varied from 0.13 to 0.50 and 0.39 to 1.52 µg L-1, respectively. As for the presence of the OCP in real samples, it was detected the endosulfan family in 78% of the samples. DDT and its metabolites, DDD and metoxiclor, were found, exclusively on site 3, and for May, June and November samples only. Those facts reinforce that even after decades of the prohibition of use of these pesticides, mostly for DDT, they are still found in the environment.

Capes / O presente estudo objetivou a determinação de pesticidas organoclorados (OCP, do inglês Organochlorine Pesticides) em águas superficiais do rio Taquara por meio da otimização da técnica de extração USAEME (do inglês Ultrasound - Assisted Emulsification Microextraction) e análise por Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM). A extração foi otimizada para determinação 16 pesticidas organoclorados simultaneamente (α-BHC, γ-BHC, β-HC, δ-BHC, heptacloro, aldrin, heptacloro epóxido, γ-clordano, endosulfan I, α-clordano, 4,4’-DDE, dieldrin, endrin, endosulfan II, 4,4’-DDD, endrin aldeído, endosulfan sulfato, 4,4’-DDT, endrin cetona e metoxicloro). Para isso, foi proposto um planejamento experimental do tipo DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional), no qual foram avaliados os seguintes fatores: volume de solvente extrator (clorofórmio), tempo de agitação manual e tempo de exposição ao ultrassom, no total de 20 ensaios. Dentre as variáveis, o volume de clorofórmio foi o mais significativo para todos os 16 pesticidas, principalmente pelo fato que seu volume influencia diretamente o fator diluição do extrato, sendo o valor ótimo de 122 µL. Para a agitação manual, tempos maiores que 1 segundo, não se apresentaram significativos para o processo de extração. Na etapa do ultrassom, tempos maiores que 14 minutos influenciaram negativamente para a extração, principalmente devido à elevação da temperatura do sistema. O aumento da temperatura acabava provocando uma maior solubilização do clorofórmio na fase aquosa, com isso diminuindo a eficiência da extração. Já o percentual de recuperação, realizada a partir de amostras reais com adição de padrão em três níveis (0,5, 1,0 e 2,0 µg L-1), variaram entre 65,35 a 127,14%, valores considerados adequados por se tratarem de análises ambientais. Os valores dos limites de detecção, LOD (Limit of Detection) e de quantificação, LOQ (Limit of Quantification) variaram de 0,13 à 0,50 e 0,39 à 1,52 µg L-1 respectivamente. Quanto a presença dos OCP nas águas superficiais, verificou-se a presença da série do endosulfan em 78% dos pontos amostrados. Foi apontado a presença do DDT e seus metabólitos DDD e metoxicloro exclusivamente no ponto 3, e nas coletas de maio, junho e novembro apenas. Fatos que reforçam o rótulo de poluentes persistentes, principalmente em relação ao DDT, que mesmo após décadas da sua proibição, ainda são encontrados no ambiente. / The main goal of this study was to determine organochlorine pesticides (OCP) concentrations from Taquara River using optimized USAEME extraction technique ((Ultrasound - Assisted Emulsification Microextraction) and analysis by GC-MS (Gas Chromatography-MassSpectrometry). The extraction process was optimized on the determination of 16 organochlorine pesticides simultaneously (α-BHC, γ-BHC, β-HC, δ-BHC, heptacloro, aldrin, heptacloro epóxido, γ-clordano, endosulfan I, α-clordano, 4,4’-DDE, dieldrin, endrin, endosulfan II, 4,4’-DDD, endrin aldeído, endosulfan sulfato, 4,4’-DDT, endrin cetona e metoxicloro). Therefore, the influence a DCCR design (Delineation Central Composite Rotational) with 20 experiments was proposed, in which the following factors were evaluated: extractor solvent volume (chloroform), manual agitation time and time of ultrasound exposure. Among the factors, solvent volume was the most significant parameter to all 20 pesticides, mainly for the fact that its volume influenced directly the extract dilution factor, with the optimum value 122 µL. For manual agitation, time superior to 1 second were not significant to enhance extraction. For ultrasound assisted phase, time superior to 14 minutes negatively influenced the extraction due to elevation on system temperature. Higher temperatures promote higher solubilization of chloroform in the aqueous phase, diminishing extraction efficiency. Percentage of recovery of the compounds in real samples fortified in three different levels (0.5, 1.0 and 2.0 µg L 1) varied from 65,35 to 127,14%, which can be considered adequate for environmental analysis. Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantification (LOQ) varied from 0.13 to 0.50 and 0.39 to 1.52 µg L-1, respectively. As for the presence of the OCP in real samples, it was detected the endosulfan family in 78% of the samples. DDT and its metabolites, DDD and metoxiclor, were found, exclusively on site 3, and for May, June and November samples only. Those facts reinforce that even after decades of the prohibition of use of these pesticides, mostly for DDT, they are still found in the environment.