A expansão do tecido urbano e o adensamento das cidades têm um impacto negativo sobre os recursos hídricos, tanto na quantidade quanto na qualidade das águas no ambiente, pois aumenta as cargas de poluentes no meio e altera o ciclo hidrológico natural, criando riscos à população. É possível reduzir tais riscos através do diagnóstico, planejamento e gestão adequada das áreas de risco para a proteção civil e das comunidades. A abordagem ecohidrológica, que considera a relação funcional entre hidrologia, sistemas aquáticos e sua biota na escala de bacia hidrográfica, incorporando aspectos quantitativos e qualitativos da água em uma visão de interdependência entre Ecologia e Hidrologia, permite o diagnóstico, planejamento e manejo adequado dos cursos hídricos em benefício tanto dos humanos quando dos demais seres vivos. Este trabalho busca investigar a dinâmica ecohidrológica no espaço e no tempo da Bacia do Rio Monjolinho, localizada no Município de São Carlos (SP), no contexto de gestão de riscos de desastres hidrológicos. Os processos quantitativos são investigados por meio de simulações com o SWMM (Storm Water Management Model) e os dados de simulação são utilizados, por vez, na determinação do IP (Índice de Perigo) de pontos estratégicos da bacia hidrográfica e também das áreas com maior risco de inundação. Com relação à qualidade, onze variáveis clássicas de qualidade dágua são determinadas experimentalmente em 15 pontos da bacia a fim de caracterizar a dinâmica das cargas de poluentes, permitindo desta maneira a avaliação do risco biológico na bacia. Os resultados quali-quantitativos mostram que os vales dos rios oferecem riscos tanto devido às inundações quanto devido ao alto risco de contaminação. / The urban tissue expansion and the urban area densification have a negative impact on water resources, in terms of quality and quantity of available water, since it increases the polutant load at the same time it changes the natural hydrological cycle, exposing population to risk. It is possible to reduce the risks by means of assessment, planning and correct management of risk areas in order to protect the communities. The ecohydrology, which takes into account the functional relationship between hydrology, aquatic systems and biota in watershed scale, considering quali-quantitative aspects and their interdependecies, enable us to assess, plan and manage risks in an advantageous way for humans and living beings as well. This work investigates the ecohydrology dynamics in space and time of Rio Monjolinho basin, located within the municipality of São Carlos (SP), Brazil, in the context of disaster risk management. The quantitative aspects are investigated using the SWMM (Storm Water Management Model) simulation model, and the simulation data generated are used to calculate the Risk Index (RI) and to map the flooding risk areas in the basin. Eleven classic water quality variables are experimentaly determined to assess the polutant load dynamics and its distribution in the sub-basins, enabling us to assess the biologic risks. The results show that some areas in the catchment are not just flood risk areas but also areas of high biological risk of contamination.

A ampliação dos sistemas de tratamento de esgoto sanitário implica diretamente no aumento da geração de lodos de esgoto, que precisam ser adequadamente dispostos. Devido aos benefícios agronômicos, a incorporação de lodo de esgoto em solo agrícola tem sido, em diversos países, a forma mais sustentável para aproveitamento deste resíduo. A Resolução Conama 375 de 2006 normatiza essa prática no Brasil, e os critérios para a tomada de decisão quanto a ocorrência de poluentes químicos no lodo de esgoto se restringe a determinação de onze compostos inorgânicos, o que gera preocupação em relação a outros compostos presentes na matriz e que podem proporcionar riscos ao ecossistema e à saúde humana. Para complementar a avaliação de matrizes complexas como lodo de esgoto, efluentes, sedimentos, solos contaminados, se tem preconizado o uso de testes de toxicidade, os quais fornecem evidências do perigo da mistura como um todo. O objetivo da tese foi desenvolver um índice para avaliar a periculosidade de lodo de esgoto, utilizando ensaios ecotoxicológicos de curta duração e baixo custo, com objetivo de subsidiar decisões mais rápidas quanto a sua aplicação em solo agrícola. O Índice de Perigo de Lodo de Esgoto (IPLE) integrou os resultados de teste de ecotoxicidade com Vibrio fischeri, Daphnia similis e teste de inibição do alongamento de raiz e da germinação de sementes. A fórmula do IPLE desenvolvido foi: log natural de um somado ao número de testes positivos, multiplicado pela ecotoxicidade média obtida nos testes, convertidos em unidade tóxica. O IPLE foi calculado utilizando os dados publicados pela CETESB de caracterização química e ecotoxicológica de 28 amostras de lodo de esgoto coletadas em 7 Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) do Estado de São Paulo. O IPLE foi testado pela avaliação do percentual de amostras não conformes por faixa de índice, considerando para tanto os limites de substância química estabelecidos em diferentes normas de uso agrícola de lodo. As amostras com IPLE acima de 2 (n=15) apresentaram maior frequência de não conformidade quando comparado com as amostras com índice abaixo de 2 (n=13). O IPLE parece ser um bom indicador preliminar do perigo de amostras de lodo de esgoto, sugerindo reprovação e aprovação precoce de seu uso agrícola e como instrumento para acompanhamento e gestão da qualidade do lodo e comunicação de perigo / The expansion of urban wastewater treatment plants increases the generation of sewage sludge, that must be properly disposed. Due to the agronomic benefits, the incorporation of sewage sludge on agricultural land has been in several countries, the most sustainable use of this waste. CONAMA Resolution 375 of 2006 regulates the practice in Brazil, and the criteria for chemical pollutants in the sewage sludge are based on the concentration of eleven inorganic compounds, which raises concern in relation to other compounds present in matrix that could provide risk to the ecosystem and human health. Ecotoxicology evaluation of complex samples as sewage sludge, wastewater, sediments, contaminated soils, has been often recommended to provide evidence of the whole mixture. The aim of this thesis was to develop a Sewage Sludge Hazard Index (SSHI) based on short term and low cost bioassays, to be a complementary tool for the decisionmaking process of sewage sludge application to agricultural land. SSHI integrated results from Vibrio fischeri, Daphnia similis and seed elongation/germination test. Sewage Sludge Hazard Index (SSHI) was calculated as the natural logarithm of one plus the number of positive toxic responses multiplied by the average of the toxic units obtained in each bioassay. The index was calculated using data generated by CETESB from chemical and ecotoxicological characterization of 28 samples collected in 7 different wastewater treatment plants (WWTP) of Sao Paulo State. SSHI was tested by assessing the percentage of samples non-compliances for indexranks, considering chemical thresholds of pollutants in sewage sludge from differents norms for agricultural use of sludge. All samples with SSHI above 2 (n = 15) had higher incidence of non-compliance then samples below 2 (n = 13). SSHI seems to be a good primary indicator of the hazard of sewage sludge samples, suggesting early approval or disapproval to agricultural use, also as a tool for monitoring and managing the quality of sludge, and for hazard communication

A ampliação dos sistemas de tratamento de esgoto sanitário implica diretamente no aumento da geração de lodos de esgoto, que precisam ser adequadamente dispostos. Devido aos benefícios agronômicos, a incorporação de lodo de esgoto em solo agrícola tem sido, em diversos países, a forma mais sustentável para aproveitamento deste resíduo. A Resolução Conama 375 de 2006 normatiza essa prática no Brasil, e os critérios para a tomada de decisão quanto a ocorrência de poluentes químicos no lodo de esgoto se restringe a determinação de onze compostos inorgânicos, o que gera preocupação em relação a outros compostos presentes na matriz e que podem proporcionar riscos ao ecossistema e à saúde humana. Para complementar a avaliação de matrizes complexas como lodo de esgoto, efluentes, sedimentos, solos contaminados, se tem preconizado o uso de testes de toxicidade, os quais fornecem evidências do perigo da mistura como um todo. O objetivo da tese foi desenvolver um índice para avaliar a periculosidade de lodo de esgoto, utilizando ensaios ecotoxicológicos de curta duração e baixo custo, com objetivo de subsidiar decisões mais rápidas quanto a sua aplicação em solo agrícola. O Índice de Perigo de Lodo de Esgoto (IPLE) integrou os resultados de teste de ecotoxicidade com Vibrio fischeri, Daphnia similis e teste de inibição do alongamento de raiz e da germinação de sementes. A fórmula do IPLE desenvolvido foi: log natural de um somado ao número de testes positivos, multiplicado pela ecotoxicidade média obtida nos testes, convertidos em unidade tóxica. O IPLE foi calculado utilizando os dados publicados pela CETESB de caracterização química e ecotoxicológica de 28 amostras de lodo de esgoto coletadas em 7 Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) do Estado de São Paulo. O IPLE foi testado pela avaliação do percentual de amostras não conformes por faixa de índice, considerando para tanto os limites de substância química estabelecidos em diferentes normas de uso agrícola de lodo. As amostras com IPLE acima de 2 (n=15) apresentaram maior frequência de não conformidade quando comparado com as amostras com índice abaixo de 2 (n=13). O IPLE parece ser um bom indicador preliminar do perigo de amostras de lodo de esgoto, sugerindo reprovação e aprovação precoce de seu uso agrícola e como instrumento para acompanhamento e gestão da qualidade do lodo e comunicação de perigo / The expansion of urban wastewater treatment plants increases the generation of sewage sludge, that must be properly disposed. Due to the agronomic benefits, the incorporation of sewage sludge on agricultural land has been in several countries, the most sustainable use of this waste. CONAMA Resolution 375 of 2006 regulates the practice in Brazil, and the criteria for chemical pollutants in the sewage sludge are based on the concentration of eleven inorganic compounds, which raises concern in relation to other compounds present in matrix that could provide risk to the ecosystem and human health. Ecotoxicology evaluation of complex samples as sewage sludge, wastewater, sediments, contaminated soils, has been often recommended to provide evidence of the whole mixture. The aim of this thesis was to develop a Sewage Sludge Hazard Index (SSHI) based on short term and low cost bioassays, to be a complementary tool for the decisionmaking process of sewage sludge application to agricultural land. SSHI integrated results from Vibrio fischeri, Daphnia similis and seed elongation/germination test. Sewage Sludge Hazard Index (SSHI) was calculated as the natural logarithm of one plus the number of positive toxic responses multiplied by the average of the toxic units obtained in each bioassay. The index was calculated using data generated by CETESB from chemical and ecotoxicological characterization of 28 samples collected in 7 different wastewater treatment plants (WWTP) of Sao Paulo State. SSHI was tested by assessing the percentage of samples non-compliances for indexranks, considering chemical thresholds of pollutants in sewage sludge from differents norms for agricultural use of sludge. All samples with SSHI above 2 (n = 15) had higher incidence of non-compliance then samples below 2 (n = 13). SSHI seems to be a good primary indicator of the hazard of sewage sludge samples, suggesting early approval or disapproval to agricultural use, also as a tool for monitoring and managing the quality of sludge, and for hazard communication

A expansão do tecido urbano e o adensamento das cidades têm um impacto negativo sobre os recursos hídricos, tanto na quantidade quanto na qualidade das águas no ambiente, pois aumenta as cargas de poluentes no meio e altera o ciclo hidrológico natural, criando riscos à população. É possível reduzir tais riscos através do diagnóstico, planejamento e gestão adequada das áreas de risco para a proteção civil e das comunidades. A abordagem ecohidrológica, que considera a relação funcional entre hidrologia, sistemas aquáticos e sua biota na escala de bacia hidrográfica, incorporando aspectos quantitativos e qualitativos da água em uma visão de interdependência entre Ecologia e Hidrologia, permite o diagnóstico, planejamento e manejo adequado dos cursos hídricos em benefício tanto dos humanos quando dos demais seres vivos. Este trabalho busca investigar a dinâmica ecohidrológica no espaço e no tempo da Bacia do Rio Monjolinho, localizada no Município de São Carlos (SP), no contexto de gestão de riscos de desastres hidrológicos. Os processos quantitativos são investigados por meio de simulações com o SWMM (Storm Water Management Model) e os dados de simulação são utilizados, por vez, na determinação do IP (Índice de Perigo) de pontos estratégicos da bacia hidrográfica e também das áreas com maior risco de inundação. Com relação à qualidade, onze variáveis clássicas de qualidade dágua são determinadas experimentalmente em 15 pontos da bacia a fim de caracterizar a dinâmica das cargas de poluentes, permitindo desta maneira a avaliação do risco biológico na bacia. Os resultados quali-quantitativos mostram que os vales dos rios oferecem riscos tanto devido às inundações quanto devido ao alto risco de contaminação. / The urban tissue expansion and the urban area densification have a negative impact on water resources, in terms of quality and quantity of available water, since it increases the polutant load at the same time it changes the natural hydrological cycle, exposing population to risk. It is possible to reduce the risks by means of assessment, planning and correct management of risk areas in order to protect the communities. The ecohydrology, which takes into account the functional relationship between hydrology, aquatic systems and biota in watershed scale, considering quali-quantitative aspects and their interdependecies, enable us to assess, plan and manage risks in an advantageous way for humans and living beings as well. This work investigates the ecohydrology dynamics in space and time of Rio Monjolinho basin, located within the municipality of São Carlos (SP), Brazil, in the context of disaster risk management. The quantitative aspects are investigated using the SWMM (Storm Water Management Model) simulation model, and the simulation data generated are used to calculate the Risk Index (RI) and to map the flooding risk areas in the basin. Eleven classic water quality variables are experimentaly determined to assess the polutant load dynamics and its distribution in the sub-basins, enabling us to assess the biologic risks. The results show that some areas in the catchment are not just flood risk areas but also areas of high biological risk of contamination.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF14MA031.pdf: 2003307 bytes, checksum: a7a54a3a2ae662326ba3aa09c5407e0f (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / Forest fires have caused damage, especially to the environment, and prevention is still the most economical and efficient way to avoid such damage. The present study aimed to draw a profile of fires in five years, 2009-2013, in Lages-SC and to verify the efficiency of the Fórmula de Monte Alegre (FMA) and Fórmula de Monte Alegre Alterada (FMA+) in predicting the degree of danger during the period of observation. Records of fires from the Fire Brigade of Santa Catarina (CBMSC) as well as meteorological data from the Center for Hydrometeorology and Environmental Information Resources Enterprise for Agricultural Research (EPAGRI / CIRAM) and National Institute of Meteorology (INMET) were used in the period from 01 January 2009 to December 31, 2013. These data were organized and analyzed, and the results showed that 386 fires were seen, and 58.81% were in native forest and 41.19% occurred in reforestation areas. The fires occurred mainly between the months of August and September, with 144 occurrences (37.3% of total), a time when greater attention, especially in the readiness of combat teams is required. There was a need for adjustments to the parameters that measure the degree of danger to FMA and FMA+, so that the number of days provided for each hazard class possess an inverse relationship to the degree of danger as well as the number of fire observe a direct relationship with the hazard class. After adjustment, the values obtained for the skill score and percentage of success of FMA were 0.2146 and 67.41% and FMA+ were 0.1883 and 63.53% / Os incêndios florestais têm causado grandes prejuízos, principalmente ao meio ambiente, sendo que a prevenção ainda é a forma mais econômica e eficiente para se evitar tais danos. O presente trabalho teve como objetivo traçar um perfil dos incêndios ocorridos durante 5 anos, de 2009 a 2013, no município de Lages-SC, além de verificar a eficiência da Fórmula de Monte Alegre (FMA) e da Fórmula de Monte Alegre Alterada (FMA+) na previsão do grau de perigo durante o período de observação. Foram utilizados os registros de incêndios do Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina (CBMSC), bem como os dados meteorológicos do Centro de Informações de Recursos Ambientais e Hidrometeorologia da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Santa Catarina (EPAGRI/CIRAM) e do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), no período de 01 de janeiro de 2009 a 31 de dezembro de 2013. Essas informações foram padronizadas e analisadas, sendo que os resultados mostraram que foram atendidos 386 incêndios, sendo que 58,81% ocorreram em floresta nativa e 41,19% ocorreram em áreas de reflorestamento. Os incêndios ocorreram principalmente nos meses de agosto e setembro, com 144 ocorrências (37,3% do total), época em que é necessária maior atenção, sobretudo na prontidão das equipes de combate. Observou-se a necessidade de ajustes nos parâmetros que medem o grau de perigo para FMA e para FMA+, de forma que o número de dias previsto em cada classe de perigo possuísse uma relação inversa com o grau de perigo, bem como para que o número de incêndios observasse uma relação direta com a classe de perigo. Após os ajustes, os valores obtidos para o skill score e percentual de sucesso da FMA foram: 0,2146 e 67,41% e para FMA+ foram: 0,1883 e 63,53%