A funcionalidade de um sistema aqüífero é dependente dos atributos do reservatório, em especial as suas heterogeneidades, associadas às propriedades intrínsecas da rocha e descontinuidades relacionadas à compartimentação estrutural. O presente estudo teve como objetivo principal identificar e mapear a organização espacial dos componentes estratigráficos e compartimentos estruturais do Sistema Aqüífero Guarani, localizado na bacia do Paraná, a fim de verificar os efeitos na sua distribuição na organização e funci- onalidade. Foram observadas as variações na salinidade, as zonas de recarga e de des- carga, visando contribuir para os estudos que estabelecem prioridades de uso, mapea- mento, monitoramento e redução das atividades potencialmente contaminantes. A extensa seção siliciclástica do aqüífero foi formada por sistemas deposicionais eólicos e fluviais, de idade triássica e jurássica, englobados principalmente pelas forma- ções Pirambóia e Botucatu (Brasil), Misiones (Paraguai e Argentina) e Taquarembó (Uruguai). Levantamentos de seções estratigráficas ao longo da faixa de afloramentos e análise e interpretação de perfis geofísicos de poços para petróleo na bacia permitiram compor um novo quadro estratigráfico para o sistema aqüífero. A compartimentação estrutural do aqüífero foi definida a partir da integração de mapas morfoestruturais previamente publicados, traçados por interpretação de imagens de radar, satelitárias, modelos digitais de elevação e mapas regionais aeromagnetométri- cos e gravimétricos. Um novo mapa de lineamentos estruturais, interpretado a partir de um modelo digital de terreno, teve a precisão avaliada por comparação com mapas pré- vios gerados por diferentes autores e métodos. A sucessão sedimentar que compõe o aqüífero é objeto de diferentes correlações e classificações estratigráficas, com implicações na organização das unidades hidroestrati- gráficas. Caracteriza-se por associações de fácies cujos elementos arquiteturais e geo- metria permitem subdividí-lo em unidades de fluxo. Três unidades de fluxo principais foram reconhecidas, identificadas e denominadas conforme a fácies genética: duna (DU), interdunas (ID) e canais (CH). Secundariamente, duas outras unidades: crevasse (CR), lacustre e planície de inundação (FF) ambém foram identificadas. Estas unidades apresentam diferentes condutividade hidráulica e desempenham, conseqüentemente, papéis diferentes no funcionamento do aqüífero. Para as unidades de fluxo foi possível estimar a condutividade hidráulica média com base na seleção e tamanho médio dos grãos e na argilosidade dos sedimentos. Em termos de litoestratigrafia, o SAG é composto pelas formações Santa Maria, de ocorrência restrita ao Rio Grande do Sul, espacialmente sotoposta e justaposta às forma- ções flúvio-eólicas Guará (No oeste do Rio Grande do sul) e Pirambóia (leste do Rio Grande do Sul, e toda a parte central e norte da Bacia do Paraná). Todas estão extensa- mente superpostas, ora discordantemente, ora transicionalmente, pela Formação Botu- catu, caracterizada por depósitos dunares de desertos super-áridos. Tal fácies apresenta grande homogeneidade, boa porosidade e permeabilidade efetiva, caracterizando-se como a mais importante unidade hidroestratigráfica. Na interpolação dos contornos estruturais e espessuras das rochas do aqüífero, os lineamentos reconhecidos revelaram grandes blocos tectônicos que restringem o fluxo e a formação de células hidrogeológicas. A anisotropia sedimentar e a compartimentação estrutural foram consideradas na avaliação das unidades de fluxo e do sistema e no cál- culo do fluxo potencial dinâmico. Mapas de fluxo potencial e de direção de fluxo perm- tem visualizar a forte influência estrutural nas áreas preferenciais de recarga e descarga e os controles das entradas e saídas do sistema. A distribuição espacial das unidades mostra o zoneamento dos valores de condutividade hidráulica, com efeito direto na qua- lidade e na condutividade do fluxo da água dentro do aqüífero regional. Como resultado, conclui-se que apesar de se constituir um reservatório idealmente contínuo, a compartimentação e diferenciação interna do Sistema Aqüífero Guarani apon- tam para uma complexidade que parece ultrapassar a concepção de um sistema único. / The functionality of an aquifer system depends on attributes of the reservoir, spe- cially those heterogeneities associated to intrinsic properties of the rock and to structural compartmentation discontinuities. The main objective of the study was to identify and to map the stratigraphic components and structural compartments of the Guarani Aquifer System, located in the Paraná Basin, to verify the effect of their distribution on the aquifer organization and functionality. Variations in the salinity, the discharge and recharge zones were also studied as a contribution to the studies that aim to establish priorities in the use, mapping, monitoring and in the reduction of potentially contami- nant activities. The extensive siliciclastic section, with a maximum thickness of 600 m, was formed by aeolian and fluvial depositional systems of Triassic and Jurassic age and referred to mainly as the Pirambóia and Botucatu (Brazil), Misiones (Paraguay and Argentina) and Taquarembó (Uruguay) formations. Survey of stratigraphic sections throughout the out- crop belt and analysis and interpretation of geophysical profiles of wells drilled for oil in the basin had allowed a new stratigraphic and structural picture of the water-bearing system to be drawn. The structural compartmentation of the aquifer was defined based on the integration of morphostructural maps previously published, traced from interpretation of radar and satellite images, digital terrain models of rise and aeromagnetometric and gravimetric regional maps. A new map of structural lineaments, interpreted from a digital elevation model, had its precision and accuracy evaluated by comparint it to previous maps gener- ated by different authors and methods. The sedimentary succession that form the water-bearing unit is object of different correlations and stratigraphic classifications – with implications in the spatial configura- tion and regional connectivity of the hydrostratigraphic units. The succession is charac- terized by associations of facies whose architectural elements and geometry allow it to be subdivided in units of flow. Three main units of flow were recognized, identified and referred to as genetic facies: dune (DU), interdune (ID) and canals (CH). Secondarily, two other units: flooding plain crevasse (CR), lacustrine and (FF) were identified. These units show different hydraulic conductivities and play, consequently, different roles in the functioning of the aquifer. For the units of flow, it was possible estimate the average hydraulic conductivity on the basis of the selection and average size of its grains and in the mud content of the sediments. In litostratigraphic terms, the Guarani Aquifer System is represented by the forma- tions Santa Maria, restricted to Rio Grande do Sul state, bellow and spatially justaposed to the fluvial-aeolian formations Guará (in western Rio Grande do Sul) and Pirambóia (eastern Rio Grande do Sul, and all the central and north parts of the Paraná Basin). All units are extensively superposed, in some places unconformably, in other places transi- tionally, by the Botucatu Formation, which is characterized by dune deposits of super- arid deserts. Such facies present a great homogeneity, a good porosity and permeability, being the most important hydrostratigraphic unit. In the interpolation of the structural contours and thicknesses of the rocks of the water-bearing unit, the recognized lineaments revealed large tectonic blocks that restrict the flow and the formation of hydrogeologic cells. The sedimentary anisotropy and the structural compartments have been considered in the evaluation of the units of flow and the system and in the calculation of the dynamic potential flow. The obtained potential flow and direction of flow maps allowed the strong structural influence in the preferen- tial areas of recharge and discharge and the controls of the inputs and outputs of the sys- tem to be identified. The spatial distribution of the units shows a hydraulic conductivity zoning with direct effect in the quality and the regional conductivity. As result, it can be concluded that although it consists of an ideally continuous reservoir, the compartmentation and the internal differentiation of the Guarani Aquifer System point to a complexity that seems to exceed the conception of a single system.

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Agradecemos a compreensão. on 2016-07-22T19:17:12Z (GMT) / Submitted by DANIELA POLIZELI TRAFICANTE null (danitrafi@yahoo.com.br) on 2016-07-22T19:23:20Z No. of bitstreams: 1 TESE_DANIELA_POLIZELI_TRAFICANTE_FINAL.pdf: 5997602 bytes, checksum: ea9909299260c59527c5b837c91b4a69 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-22T19:45:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 traficante_dp_dr_bot.pdf: 5997602 bytes, checksum: ea9909299260c59527c5b837c91b4a69 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-22T19:45:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 traficante_dp_dr_bot.pdf: 5997602 bytes, checksum: ea9909299260c59527c5b837c91b4a69 (MD5) Previous issue date: 2016-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A intensificação do uso agrícola e pecuário desrespeitando a aptidão do solo bem como a inadequação do planejamento urbano, e os impactos da poluição difusa em áreas de alta vulnerabilidade natural tem ocasionado relevante mudança na dinâmica funcional de uma bacia hidrográfica, interferindo na qualidade hídrica dos mananciais superficiais e subterrâneos, demonstrando sua fragilidade mediante a exploração desordenada dos recursos naturais. O objetivo deste estudo foi identificar a fragilidade ambiental da APA Corumbataí-Botucatu-Tejupá (Perímetro Botucatu) na Bacia Hidrográfica do Rio Capivara inserida em área de afloramento do Sistema Aquífero Guarani adotou-se a metodologia baseada no uso de geotecnologias utilizando planos de informação como o uso da terra, solos, declividade e geologia, no intuito de atestar a hipótese se a bacia está protegida pela APA. Estes atributos foram combinados utilizando álgebra de mapas através da técnica da combinação linear ponderada em que cada um deles foi considerado um fator condicionante à fragilidade ambiental. A normalização dos fatores se deu através das classes de fragilidade com notas variando de um a cinco, de muito baixa à muito alta, respectivamente, e a determinação dos pesos pelo método do Processo Hierárquico Analítico. Os resultados indicaram que a BHRC apresentou altos índices de fragilidade, em 90,4% de sua área total, tendo o uso da terra ocupado pelas áreas de pastagens degradadas como o maior vetor de pressão para estes elevados índices. Somente 9,6% da área total da bacia foram classificadas com baixos índices de fragilidade onde estão as áreas com cobertura florestal (Floresta Estacional Semidecidual, Cerradão, transição Floresta Estacional Semidecidual/Cerradão, Cerrado, mata ciliares, eucalipto e as áreas de várzea) fragmentadas por toda a extensão da bacia. Estes índices acompanham a Zona de Conservação Hídrica 1, Zona de Conservação do Patrimônio Natural e a Zona Agrosilvopastoril da APA proporcionando alta fragilidade e aumentando a vulnerabilidade ao Sistema Aquífero Guarani em detrimento ao escoamento superficial provocado por processos erosivos. A análise da fragilidade ambiental representou um importante instrumento ao planejamento ambiental, pois identificaram-se vetores que fornecerão subsídios ao fortalecimento das delimitações propostas pelo plano de manejo da APA. De fato, a Bacia Hidrográfica do Rio Capivara, em área de afloramento do Sistema Aquífero Guarani, não está protegida pela APA. Porém, o desafio sugere que lidar com instrumentos ecossistêmicos significa enfrentar inúmeros níveis de complexidade na análise integrada de uma bacia hidrográfica resultando em contribuições ambientais mais efetivas para o incremento da gestão de áreas protegidas e recursos hídricos. / The intensification of agricultural and livestock use disrespecting soil fitness and inadequate urban planning, and the impacts of diffuse pollution in high natural vulnerability areas has caused significant change in the functional dynamics of a watershed, affecting the water quality of surface and groundwater sources, showing its fragility by uncontrolled exploitation of natural resources. The aimed of this study was identify the environmental fragility of the protected area Corumbataí-Botucatu-Tejupá (Botucatu perimeter) in Capivara River Watershed inserted in the outcrop area of the Guarani Aquifer System adopted the methodology based on the geotechnologies using information layers as land use, soil, slope and geology, in order to test the hypothesis that this watershed is protected by the protected area. These attributes are combined using algebra maps through weighted linear combination technique in which each of them a conditioning factor to the environmental fragility. The standardization factors was given through the fragility classes with notes ranging from one to five, very low to very high, respectively, and the determination of weights by the Analytical Hierarchy Process method. The results indicated that the Capivara River Watershed showed high levels of fragility, in 90.4% of total area, and the land use occupied by degraded pastures as the greatest pressure vector for these high rates. Only 9.6% of the basin total area were classified as low fragility indices, which are the areas with forest cover (Semideciduous Forest, transition by Semideciduous Forest/ Savana Forest, Brazilian Savana, Riparian Forest, Eucalyptus Forest and Lowland Areas) fragmented throughout the basin. These indices follow the Hydric Conservation Zone 1, Natural Heritage Conservation Zone and the Agricultural Forestry and Pasture Zone of the protected area providing high fragility and increasing vulnerability to the Guarani Aquifer System over the runoff caused by erosion. The analysis of environmental fragility represented an important tool in environmental planning, as identified vectors that provide grants to strengthen the boundaries proposed by the protected area management plan. Indeed, the protected area does not protected the watershed. The challenge suggests that dealing with ecosystem instruments means facing many levels of complexity in the integrated analysis of a watershed resulting in effective environmental contributions to increase the management of protected areas and water resources.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA14MA156.pdf: 40047 bytes, checksum: a23178108ff28c9a0fc4248b64d5e34e (MD5) Previous issue date: 2014-12-09 / The consequences of water contamination are serious and should be evaluated by testing with biochemical and biological parameters, using the biomarkers. It is known that the main sources of water contamination are urban untreated sewage that are released into rivers and lakes, landfills affecting groundwater, pesticides that flow with the rain being swept into the rivers and lakes and industries who use the rivers as carriers of their toxic waste. These wastes and substances released into the body of water has been the subject of many studies, especially those that aim to assess the consequences of genotoxic substances on the DNA of fish. Still related to water quality, and the use of biomarkers, was sought to constantly gene responses to environmental stimuli. Thus, the present study aimed to evaluate the genotoxic effects in fish species R. quelen (popularly known as Jundiá) submitted to the waters of the river Caveiras, at a specific point. For this, we used techniques: the micronucleus test and the comet assay as biomarkers of effect of water contaminants in fish studied. We compared the incidence of micronuclei and the appearance of DNA damage in blood cells of R. quelen exposed to the waters of the river Caveiras at the point analyzed, with blood cells of fish of the same species, a control group, kept in waters originating from aquaculture laboratory of CAV / UDESC. The animals in both the control for the test, were kept at temperatures ranging from 22 to 28 degrees Celsius, with mechanical ventilation, and even diet management. We analyzed damage index by the comet assay in four different times (0, 7, 21 and 28 days). No significant differences were seen when the Test and Control groups compared, between times 0 and 7 days. The observation time 21 compared to the other times, we could notice a significant increase (p <0.001) in the rate of DNA strand breaks in fish in the test group compared to the control group. In 28 day time, when the fish of the test group returned the same conditions in the control group, we observed a significant decrease in DNA damage when purchased from the ratios obtained in time for 21 days. The results of the micronucleus test in R. quelen exposed to the waters of the river Caveiras showed no significant differences for any of the times sampled. Therefore, it is concluded that the water river Caveiras is the main cause of genotoxic damage observed in fish in the analyzed point and the Comet assay, relative to MN, was more sensitive in detecting DNA damage / As consequências da contaminação dos recursos hídricos são graves e devem ser avaliadas através de análises com parâmetros bioquímicos e biológicos, utilizando-se de bioindicadores. Sabe-se, que as principais fontes de contaminação dos recursos hídricos são esgotos urbanos sem tratamento que são lançados em rios e lagos, aterros sanitários que afetam os lençóis freáticos, defensivos agrícolas que escoam com a chuva sendo arrastados para os rios e lagos e indústrias que utilizam os rios como carreadores de seus resíduos tóxicos. Estes dejetos e substâncias liberadas no corpo d´água tem sido alvo de muitos estudos principalmente daqueles que visam avaliar as consequências de substâncias genotóxicas sobre o DNA de peixes. Ainda, relacionado à qualidade das águas, e com a utilização de bioindicadores, buscam-se, constantemente, respostas dos genes aos estímulos ambientais. Desta forma o presente estudo teve como objetivo principal, avaliar os efeitos genotóxicos em peixes da espécie Rhamdia quelen (popularmente conhecidos como Jundiás) submetidos às águas do Rio Caveiras, em um ponto específico. Para tanto, utilizou-se as técnicas: Teste do Micronúcleo e o Ensaio Cometa, como biomarcadores de efeito de contaminantes da água nos peixes estudados. Comparou-se a incidência de micronúcleos e o aparecimento de danos ao DNA em células sanguíneas de R. quelen expostas às águas do Rio Caveiras no ponto analisado, com células sanguíneas de peixes da mesma espécie, de um grupo controle, mantido em águas oriundas do laboratório de piscicultura do CAV/UDESC. Os animais, tanto do controle quanto do teste, foram mantidos em temperaturas que variaram de 22 a 28 graus Celsius, com aeração mecânica, mesmo manejo e dieta alimentar. Analisou-se índice de danos, através do ensaio cometa, em quatro tempos diferentes (0, 7, 21 e 28 dias). Não foram evidenciados diferenças significativas, quando comparados os grupos Teste e Controle, entre os tempos 0 e 7 dias. Na observação do tempo 21, em comparação com os outros tempos, pôde-se perceber um aumento significativo (p < 0,001) do índice de quebras no DNA nos peixes do grupo teste quando comparados aos do grupo controle. No tempo 28 dias, quando os peixes do grupo teste retornaram as mesmas condições do grupo controle, observou-se uma diminuição significativa dos danos no DNA quando comprados aos índices obtidos no tempo de 21 dias. Os resultados do Teste do Micronúcleo em R. quelen expostos às águas do Rio Caveiras mostraram que não houve diferenças significativas para nenhum dos tempos amostrados. Conclui-se, portanto, que a água do Rio Caveiras é a principal causadora dos danos genotóxicos observados nos peixes no ponto analisado e que o Ensaio Cometa, em relação ao MN, foi mais sensível na detecção de danos no DNA

Orientador: José Ricardo Sturaro / Coorientador: Mara Lúcia Marques / Banca: Maria Gabriela Castillo / Banca: Dudier Gastmans / Resumo: presente trabalho apresenta o mapeamento da vulnerabilidade do Sistema Aquífero Guarani no município de Ribeirão Bonito, região central do Estado de São Paulo, mediante a aplicação dos índices DRASTIC e DRASTIC Pesticida. A análise da vulnerabilidade buscou identificar áreas vulneráveis à contaminação, por meio do uso de técnicas de geoprocessamento, análise e integração de dados em SIG. A caracterização do uso e cobertura da terra foi delineada mediante o uso de imagem LANDSAT 5 (TM) e técnicas de sensoriamento remoto. Na metodologia, foram utilizados os softwares SPRING, eCognition e ArcGis, durante as etapas de pré-processamento, processamento e pós-processamento, sendo identificadas sete tipologias distintas: Áreas Agrícolas de Culturas Temporárias (Cana-de-Açúcar e Cítricos), Áreas de Reflorestamento, Áreas de Vegetação Natural, Áreas Agrícolas de Uso Não Identificado, Áreas de Vegetação Rasteira, Áreas Urbanizadas e Água. Os resultados indicam que, em ambos os índices de vulnerabilidade, o percentual de áreas com alta vulnerabilidade, mostrou-se superior ao somatório das áreas com baixa e média vulnerabilidade. Com relação à análise de uso e cobertura da terra, as principais atividades mapeadas, como as Áreas Agrícolas de Culturas Temporárias e as Áreas Agrícolas de Uso Não Identificado, quando somadas ultrapassam mais da metade da área total do município, confirmando o potencial agrícola do município de Ribeirão Bonito, justificando a implementação do DRASTIC Pesticida. Verificou-se que todos os usos e coberturas da terra no município de Ribeirão Bonito, apresentam mais da metade de suas áreas em terrenos de alta vulnerabilidade. Os principais usos e coberturas potencialmente poluidores, como as Áreas Agrícolas de Culturas Temporárias, Áreas Urbanizadas e Áreas de Uso Não Identificado, localizam-se principalmente em áreas de alta e média vulnerabilidade, elevando a... / Abstract: The present work provides the vulnerability mapping of the Guarani Aquifer System in Ribeirão Bonito, municipally located at the center of São Paulo state, through the application of DRASTIC and DRASTIC Pesticide indices. The vulnerability analyses searched to identify vulnerable areas to contamination, through the use of geoprocessing technics, analyses and index integration in SIG. The characterization of the land use and land cover was outlined through the use of LANDSAT 5 (TM) images and techniques of remote sensing. In the methodology were used the softwares SPRING, eCognition and ArcGis during the steps of Pré-processing, Processing and Post-processing, being identified seven distinct typologies: Areas of Agriculture and Temporary Culture (Sugar Cane and Citrus), Reforestation Areas, Natural Vegetation Areas, Agriculture Areas of Use Non Identified, Low Scrubland Areas, Urban Areas and Water. The results indicated that, in both vulnerability indices, the percentage of areas with high vulnerability shows itself higher than the sum of areas with low and mid vulnerability. With regard to the land use and land cover, the principal mapped activities, as Areas of Agriculture and Temporary Culture and the Agricultural Areas of Use Non Identified, when summed go beyond the half total area of the municipality, confirming the agriculture potential of Ribeirão Bonito, justifying the implementation of DRASTIC Pesticide. It was found that all the land use and land cover in the Municipality of Ribeirão Bonito presents more than half of your areas in high vulnerability lands. The main polluters potentially of use and land cover as Areas of Agriculture and Temporary Culture, Urban Areas and Agricultural Areas of Use Non Identified, are located mainly in high and mid vulnerability areas, raising the SAG vulnerability, which is found in outcropping area. The mapping of the SAG vulnerability in Ribeirão Bonito constitutes an important tool and... / Mestre

O Sistema aquífero Guarani (SAG) é uma importante fonte de abastecimento de água para o nordeste do estado de São Paulo, e sobre as suas áreas de recarga há o plantio extensivo da cana-de-açúcar que pode contaminar suas águas devido ao uso continuo de agrotóxicos. O presente trabalho identificou que as moléculas de agrotóxicos glifosato, atrazina, ametrina, 2,4-D, metribuzim, diuron, acetocloro, imazapir, sulfentrazona, trifloxissulfurom sódico, paraquate, tebuthiurom, imazapique, simazina, hexazinona, MSMA, carbofurano, s-metolacloro, imidacloprido, trifluralina, amicarbazona, picloran, tiametoxam e clomazona utilizadas no cultivo de cana-de-açúcar, são importantes de serem avaliadas nas águas subterrâneas da região, assim como os seus subprodutos de relevância ambiental. Os poços de abastecimento de água da cidade de Ribeirão Preto foram georreferenciados e verificou-se que os pontos mais vulneráveis do SAG para coleta de amostras são, contudo, na região leste do município. Foi desenvolvido e validado um método de análise de amostras de água subterrânea com volume de 1 litro, para os agrotóxicos atrazina, ametrina, simazina, metribuzim, hexazinona, tebuthiurom, e do subproduto da atrazina, desetilatrazina, por extração em fase sólida com discos de C18 e cromatografia em fase gasosa usando coluna DB-5 de 60m x 0,25mm x 0,25 ?m e detector termoiônico específico, apresentando precisão, exatidão, sensibilidade e eficiência satisfatórias para ser empregada em análises de rotina de monitoramento. Foram analisadas pontualmente amostras dos 11 poços prioritários, durante a estação seca e chuvosa; as águas apresentaram tendência a serem ácidas, e no período chuvoso identificaram-se traços de metribuzim em duas amostras; já no período seco foi detectado em dois pontos de coleta a presença dos agrotóxicos organofosforados, diazinona e fenitrotiona, utilizados na análise de interferentes da validação do método / The Guarani Aquifer System (SAG) is an important source of water supply to the northeast of the São Paulo state, and on their recharge areas there is extensive planting of sugarcane that can contaminate its water due to continuous use of pesticides. This study showed that the molecules pesticide of pesticide glyphosate, atrazine, ametrina, 2,4-D, metribuzin, diuron, acetochlor, imazapyr, sulfentrazone, sodium trifloxissulfurom, paraquat, tebuthiurom, Imazapic, simazine, hexazinone, MSMA, carbofuran, s-metolachlor , imidacloprid, trifluralin, amicarbazone, picloran, thiamethoxam and clomazone used in the cultivation of sugarcane, are important to be evaluated in the groundwater of the region, as well as the breakdown products of environmental relevance. The wells of water supply of the Ribeirão Preto city were georeferenced and it was found out that the most vulnerable points of the SAG for collecting samples, however, are in the eastern region of the city. It was developed and validated a methodology for analysis of the groundwater samples with a volume of 1 liter for atrazine, ametrina, simazine, metribuzin, hexazinone, tebuthiurom, and the byproduct of atrazine, desetilatrazina, by solid phase extraction with C18 disks and gas chromatography using a DB-5 column of 60m x 0,25mm x 0,25 ?m and thermoionic specific detector, presenting precision, accuracy, sensitivity and satisfactory efficiency to be used in analysis of routine monitoring. Samples were analyzed for 11 priority punctually wells during the dry and rainy seasons; samples presented tendency to be acidic, and in the rainy season were identified traces of metribuzin in two samples; while in the dry period was detected, in two sites, the presence of organophosphorus pesticides, diazinon and fenitrothion, both used in the interference analysis of method validation

As maiores taxas de recarga subterrânea do Sistema Aquífero Guarani (SAG) ocorrem nas áreas de afloramento das Formações Botucatu e Pirambóia. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar as taxas de recarga subterrânea e suas relações com as variações da precipitação e do uso do solo na bacia hidrográfica do Ribeirão da Onça, situada em área de afloramento do SAG. A variação do nível freático foi medida em 11 poços de monitoramento, distribuídos em diferentes culturas agrícolas na bacia, durante o período de estudo (Outubro de 2004 até Setembro de 2011). Técnicas de tratamento de imagens multiespectrais foram usadas para mapear o uso do solo na bacia. A recarga direta em cada poço foi estimada por um método de escala local (Water Table Fluctuation, WTF) um método de escala de regional (Recession Curve Displacement Method, RCDM). Outro método de escala local foi avaliado (Chloride Mass Balance, CMB) em poços com cultura de pastagem. Foi estimado o armazenamento subterrâneo, o escoamento direto, o escoamento de base e a percolação profunda do aquífero em direção à Formação Botucatu. A espacialização da recarga direta para a bacia, usando os resultados do método WTF, foi feita de acordo com as áreas das culturas agrícolas. A recarga direta para a bacia foi estimada entre 80 mm e 359 mm, correspondente a 7% e 20% da precipitação anual de aproximadamente 1175 mm e de 1808 mm, respectivamente. A recarga direta, usando o método RCDM, variou entre 16% (229 mm) e 34% (~618 mm) da precipitação do ano 2009-2010 e 2010-2011, respectivamente. Foram observadas menores taxas de recarga nas áreas com cultura de eucaliptos em citros em relação às áreas com pastagem e cana-de-açúcar. Caso haja diminuição das precipitações e aumento das áreas de eucaliptos na bacia do Ribeirão da Onça, a recarga poderá sofrer diminuição, ocasionando menores escoamentos de base em direção ao Ribeirão da Onça. A avaliação contínua da recarga nas áreas de afloramento é essencial para a futura utilização das águas do SAG nas atividades agrícolas, industriais e de abastecimento público. / The major groundwater recharge rates of the Guarani Aquifer System (GAS) occur in the outcrop areas of Botucatu and Pirambóia Formations. This work aimed at estimating recharge rates and its relation with precipitation and land use in Ribeirão da Onça watershed, located in outcrop area of the GAS, during a seven years term monitoring (October 2004 until September 2011). The water table fluctuations were measured at 11 piezometers, located in different crops areas. Processing techniques for multispectral images were used to map the land use. Recharge was estimated trough a local-scale method (Water Table fluctuation, WTF) and a basin-scale method (Recession Curve Displacement Method, RCDM). Another local-scale method was used (Chloride Mass Balance, CMB) to estimate recharge rate in grassland area. The upscaling of recharge estimates using the results of WTF method for the watershed was performed, according to crop areas. Groundwater storage, quickflow, baseflow and deep percolation toward from the shallow aquifer to Botucatu Formation were also estimated. The results demonstrated that recharge estimates for areas with eucalyptus and citrus was lower than areas with grassland, sugar cane and citrus. Annual recharge rates estimated by WTF ranged from 80 mm (7%) to 359 mm (20%) for annual rainfall of about 1175 mm and 1808 mm, respectively. Recharge rates by RCDM ranged between about 229 (2009-2010) mm to 618 mm (2010-2011) for the entire watershed. CMB method provides mean recharge rate about 590 mm (2010-2011). These results suggest that if eucalyptus areas continue rising in the watershed, the recharge rates and baseflow would considerably decrease. The continuing assessment of recharge in outcrop areas is essential for future use of the GAS.

A condutividade hidráulica (K) é um dos parâmetros controladores da magnitude da velocidade da água subterrânea, e consequentemente, é um dos mais importantes parâmetros que afetam o fluxo subterrâneo e o transporte de solutos, sendo de suma importância o conhecimento da distribuição de K. Esse trabalho visa estimar valores de condutividade hidráulica em duas áreas distintas, uma no Sistema Aquífero Guarani (SAG) e outra no Sistema Aquífero Bauru (SAB) por meio de três técnicas geoestatísticas: krigagem ordinária, cokrigagem e simulação condicional por bandas rotativas. Para aumentar a base de dados de valores de K, há um tratamento estatístico dos dados conhecidos. O método de interpolação matemática (krigagem ordinária) e o estocástico (simulação condicional por bandas rotativas) são aplicados para estimar os valores de K diretamente, enquanto que os métodos de krigagem ordinária combinada com regressão linear e cokrigagem permitem incorporar valores de capacidade específica (Q/s) como variável secundária. Adicionalmente, a cada método geoestatístico foi aplicada a técnica de desagrupamento por célula para comparar a sua capacidade de melhorar a performance dos métodos, o que pode ser avaliado por meio da validação cruzada. Os resultados dessas abordagens geoestatísticas indicam que os métodos de simulação condicional por bandas rotativas com a técnica de desagrupamento e de krigagem ordinária combinada com regressão linear sem a técnica de desagrupamento são os mais adequados para as áreas do SAG (rho=0.55) e do SAB (rho=0.44), respectivamente. O tratamento estatístico e a técnica de desagrupamento usados nesse trabalho revelaram-se úteis ferramentas auxiliares para os métodos geoestatísticos. / Hydraulic conductivity (K) is one of the parameters controlling magnitude of the groundwater velocity, and consequently, is one of the most important parameters affecting groundwater flow and solute transport. This study aims to estimate hydraulic conductivity values for two distinct areas, one in the Guarani Aquifer System (GAS) and the other in Bauru Aquifer System (BAS) through three geostatistical methods: ordinary kriging, cokriging and conditional simulation by turning bands. Carrying out statistic treatment of the available data in order to increase the database. The mathematical interpolation method (ordinary kriging) and the stochastic one (conditional simulation by turning bands) are applied to estimate directly the K values, while the methods of ordinary kriging combined with linear regression and cokriging allow to incorporate specific capacity (Q/s) values as a secondary variable. Moreover, the declustering by cells technique is applied for each geostatistical method to evaluate if there is improvement in their performance, which can be accessed by cross validation. The results of these geostatistical approaches indicate that the method of conditional simulation by turning bands with declustering technique is more suitable for GAS area (rho=0.55), whereas the ordinary kriging combined with linear regression method without this technique is for BAS area (rho=0.44). The statistical treatment and declustering technique undertaken in this study revealed to be useful tools for the application of geostatistical methods.

Este projeto teve por objetivo a construção de um modelo hidrogeológico baseado em Elementos Finitos para estudar a variação de nível do aquífero livre em área de afloramento do Sistema Aquífero Guarani. A área é a bacia do Ribeirão da Onça, localizada na região central do Estado de São Paulo. Dados topográficos, hidrológicos e hidrogeológicos da região de interesse foram obtidos principalmente através de mapas, de poços e estações metereológicas próximas e na área de estudo, com o apoio do Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada (CRHEA) da Universidade de São Paulo (USP). Os dados já existentes no Laboratório de Hidráulica Computacional (LHC) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), bem como os dados coletados no decorrer do trabalho, foram utilizados para definição de suas condições de contorno e calibração do modelo. Estes foram processados e analisados em ferramenta SIG. Assim foram definidos os parâmetros para a construção da malha de elementos finitos dentro do pacote de Simulação de Processos em Aquíferos (SPA), software utilizado para a modelagem numérica desenvolvido no LHC. Foi simulado o fluxo estacionário como condição inicial para a modelagem transiente. Visto as condições de contorno adotadas, o modelo transiente resultou em cálculos satisfatórios de carga hidráulica, considerados os poços de monitoramento existentes na área de estudo e a particular localização de cada um. A ferramenta mostrou bom desempenho e, como sugestão, a continuidade do monitoramento da região se faz necessária para manutenção e melhora das informações a respeito do comportamento da água subterrânea e do SAG como reserva deste importante recurso. / This works presents a hydrogeological model based on finite element to study the variation in level of free aquifer in the outcrop area of the Guarani Aquifer System. The area was the basin of Ribeirão da Onça, located in the central region of São Paulo. Topographic, hydrological and hydrogeological data of the region of interest were obtained mainly through maps, weather stations and wells near and within the study area, with support from the Center for Water Resources and Applied Ecology (CRHEA), University of São Paulo (USP). The data already existing in the Laboratory of Computational Hydraulics (LHC) at the School of Engineering of Sao Carlos (EESC) and the data collected during the study were used to define its boundary conditions and model calibration. These data were processed and analyzed in a GIS tool. Thus were defined the parameters for the construction of the finite element mesh within the package of Process Simulation in Aquifers (SPA), software used for numerical modeling developed at the LHC. Steady flow was simulated as an initial condition for transient modeling. Since the boundary conditions adopted, the transient model resulted in satisfactory hydraulic head calculations, considering the existing monitoring wells in the study area, taking into account the particular location of each. The tool has shown good performance and, as a suggestion, the continued monitoring of the region is necessary for maintenance and improvement of information about the behavior of groundwater and SAG as a store of this important resource.

O Sistema Nacional de Informações de Recursos Hídricos (SNIRH) ainda não monitora todos os rios brasileiros. Esta carência de informações reflete em falhas na estimativa da disponibilidade hídrica para os usos múltiplos da água. Nesse contexto, os modelos hidrológicos destacaram-se por tentar suprir essa insuficiência de dados. Entretanto, nota-se que muitos modelos não geram bons resultados quando executados fora da área de estudo onde foram criados. Por isso, devido à flexibilidade na escolha dos processos hidrológicos a serem simulados, este trabalho utilizou o framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) na construção de um modelo chuva-vazão específico para a bacia piloto do Ribeirão da Onça, a qual está inserida em zona de afloramento de um dos mais importantes aquíferos do mundo, o Sistema Aquífero Guarani (SAG). O JAMS apresentou-se como um sistema simplificado e flexível diante das adaptações necessárias para tratar e gerar dados compatíveis com as características climatológicas e hidrológicas da área de estudo. O modelo construído mostrou-se eficiente na predição da resposta hidrológica da bacia avaliada, apresentando um coeficiente de Nash-Sutcliffe de 0,76 e 0,81, para os períodos de calibração e validação do modelo, respectivamente. Foi ainda satisfatória a predição do volume escoado, apresentando uma porcentagem de viés de -1.13 e -1.03% para os dois períodos. A reconstituição da série histórica de vazão mostrou que o escoamento de base representa de 79 a 89% do escoamento total anual da bacia do Ribeirão da Onça. Portanto, o modelo construído torna-se uma importante ferramenta para a reconstituição da série histórica dos dados fluviométricos da bacia do Ribeirão da Onça, importante para o aperfeiçoamento dos estudos de recarga e proteção do SAG. / The National System of Information Resources (SNIRH) has not monitored all Brazilian rivers. This lack of information reflects in the fault estimation of water availability for the multiple uses. In this context, the hydrological models stood out for trying to address this lack of data. However, it is noted that many models do not generate good results when performed outside of the study area where they were created. Therefore, due to flexibility in the choice of hydrological processes to be simulated, this study used the framework JAMS (Jena Adaptable Modelling System) in the construction of a specific rainfall-runoff model to the basin of the Ribeirão da Onça monitored watershed, which is embedded in an outcrop area of one of the most important aquifers in the world, the Guarani Aquifer System (SAG). The JAMS presented as a simplified and flexible for use on the necessary adaptations to process and generate consistent data with the climatological and hydrological characteristics of the study area. The constructed model was effective in predicting the hydrological response of the basin evaluated, with a Nash-Sutcliffe coefficient of 0.76 and 0.81, for periods of calibration and validation of the model, respectively. It was also satisfactory prediction of runoff volume, with a bias of -1.3 and -1.03% for the two periods. The runoff time series reproduction showed that the baseflow represents from 79 to 89% of the annual total runoff in the Ribeirão da Onça watershed. Therefore, the constructed model becomes an important tool for reconstruting the time series fluviometric data from Ribeirão da Onça basin, important for the improvement of the recharge studies and SAG protection.

O presente trabalho teve como principais objetivos testar a existência de drenança através do aquífero fraturado Serra Geral (ASG) para o Sistema Aquífero Guarani (SAG), estabelecer o modelo conceitual de fluxo destes aquíferos, e determinar seus parâmetros hidráulicos, em local onde o ASG possui ao redor de 100 m de espessura. O local escolhido fica aproximadamente 9 km a sul da cidade de Ribeirão Preto, SP. O estudo fez parte de um projeto de pesquisa mais amplo denominado FRATASG, do Instituto Geológico (Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo). Os métodos geofísicos de superfície caminhamento elétrico (CE), sondagem elétrica vertical (SEV) e levantamento áudio-magnetotelúrico de fonte controlada (CSAMT) foram usados com o intuito de localizar zonas hidraulicamente ativas no basalto, e determinar a espessura e profundidade das camadas geológicas, para a locação de três poços perfurados no ASG. Ao lado de um poço de produção já existente no SAG (Poço Esmeralda - PE), foram construídos dois piezômetros com aberturas no ASG e SAG. Descontinuidades planares verticais no basalto, associados a lineamentos, foram detectadas em metade dos CEs e das seções realizadas com o método CSAMT, sendo que uma destas seções indicou continuidade de duas fraturas entre SAG e ASG. Para realizar testes hidráulicos e coletar amostras em profundidades discretas no ASG, foram construídos obturadores pneumáticos, baseados em modelos produzidos pelo Serviço Geológico Americano (USGS), que foram adaptados a equipamentos existentes no Brasil. Neste trabalho é feita descrição dos equipamentos, de suas aplicações, dos levantamentos prévios necessários para seu uso, os procedimentos de campo e as interpretações de alguns tipos de ensaio e coletas de amostras. Com o intuito de calcular os parâmetros hidráulicos do SAG e do ASG, foram realizados um teste de bombeamento de 171 horas no poço de produção do SAG, com monitoramento nos piezômetros, e testes hidráulicos em intervalos discretos em um poço do ASG (Poço Limeira - PL), isolados com os obturadores pneumáticos. Durante todos os ensaios de bombeamento, e em mais dois poços já existentes, abertos no ASG, foram coletadas amostras para análise hidroquímicas e, em amostras selecionadas, dos isótopos ³H, ²H, \'ANTPOT.18 O\', \'ANTPOT.13 C\' e \'ANTPOT.14 C\'. No SAG, o rebaixamento registrado nos dois piezômetros permitiu identificar a existência de anisotropia neste aquífero, com relação entre transmissividade máxima (\'T IND.máx\' = \'T IND.x\' =160 m²/d) e mínima (\'T IND.mín.\' = \'T IND.y\' = 103 m²/d) é de 1,55, sua condutividade hidráulica (K = 4,6x\'10 POT.-1\' m/d e 7,0x\'10 POR.-1\' m/d), e armazenamento (S = 1,6x\'10 POT.-3\' e 8,4x\'10 POT.-4\', sempre para os piezômetros PPE-1G e PPE-2G respectivamente, localizados em direções distintas em relação ao PE). A anisotropia provavelmente é causada pelos planos de sedimentação das dunas eólicas da Formação Botucatu. Também foram realizados dois testes com traçadores no PE, com injeção no SAG e no ASG e coleta no SAG, que permitiu a obtenção da porosidade efetiva do SAG no local, entre 18,8 e 20,3%. No ASG, os testes hidráulicos permitiram a identificação das zonas mais transmissivas, sempre formadas por fraturas sub-horizontais. A transmissividade (T) de intervalos reduzidos variou entre 5x\'10 POT.-2\' a 3x\'10 POT.-1\' m2/d, e a existência de comportamento análogo ao de dupla porosidade no basalto, causado pela presença de vesículas e fraturas sub-verticais associadas às fraturas subhorizontais. As análises químicas mostram uma evolução com a profundidade, com o aumento de Na+K. Isto permitiu uma clara diferenciação entre as amostras coletadas em profundidades rasa, de 16 m, intermediária, de 25 m, e profunda, coletada a 55 m. O mesmo agrupamento é encontrado nos isótopos estáveis, e os radioativos indicam idade maior nas águas mais profundas do ASG. As amostras do SAG se assemelham mais às águas rasas do ASG, hidroquimica- e isotopicamente. Os resultados mostram pouca ou nenhuma conectividade entre SAG e ASG, e uma circulação preferencial rasa e horizontal dentro do ASG. / The main objectives of the present thesis were to test the existence of leakage through the fractured Serra Geral Aquifer (SGA) to the Guarani Aquifer System (GAS), create a conceptual flow model for both aquifers, and obtain their hydraulic parameters, at a location where the SGA-forming basalt has 100 m thickness. The chosen area is 9 km to the south of Ribeirão Preto, São Paulo State, Brazil. The study is part of a research project called FRATASG, from the Geological Institute (São Paulo Environmental Secretariat). Surface geophysical methods (vertical electrical sounding, electric resistivity survey and controlled source audiomagnetotelluric survey - CSAMT) were used to locate fractures in the basalt that are possibly hydraulically active, and also to determine the contact depths between overburden, basalt, and the eolian sandstones that form the GAS. Vertical low electric-resistivity planar features were identified in the basalt, at locations were lineaments were described, in half of the electric resistivity and CSAMT surveys, and one of the latter showed continuity of the feature down to the GAS. This was interpreted as possible water bearing fractures, and was used to define the location of three wells in the SGA. Two piezometers were also drilled, open to both SGA and GAS, close to an existing production well in the GAS (Esmeralda Well - PE). To collect discrete depth samples in the SGA, a pneumatic packer system was built, based on models used by the USGS, adapting equipment that is available in Brazil. The system, as well as other equipment used, the procedures and interpretation of the hydraulic tests and sample collection at discrete depths, are described. A 171 hour long pumping test was executed in the GAS, where anisotropy was identified, probably caused by the sedimentary layering present in the eolic dunes in the sandstone. The highest transmissivity, \'T IND.max\' = \'T IND.x\', is 160 m²/d, and the lowest transmissivity, \'T IND.min\' = \'T IND.y\', is 103 m²/d. The correlation between Tmax / Tmin is 1,55. Hydraulic conductivity (K) is 4,6x\'10 POT.-1\' m/d and 7,0x\'10 POT.-1\' m/d, and storativity (S) is 1,6x\'10 POT.-3\' and 8,4x\'10 POT.-4\', determined respectively at piezometers PPE-1G and PPE-2G, located at different directions from PE. Dye-tracer tests were also conducted, with injection in GAS and SGA, and collection in the GAS. The effective porosity was determined, ranging from 18,8 to 20,3%. Several hydraulic tests were done in discrete depths in the SGA, in one well. The transmissivity (T) of small intervals ranges between 5x\'10 POT.-2\' and 3x\'10 POT.-1\' m²/d. The highest T of individual features is always associated to sub-horizontal fractures. The drawdown curve showed double porosity behavior in the basalt, caused by vesicules and sub-vertical fractures connected to the sub-horizontal ones. Water samples were collected during all pumping tests, in the GAS, in two open wells in the SGA and in discrete zones in this aquifer, for hydrochemical analysis. Stable and radioactive isotope analysis (³H, ²H, \' ANTPOT.18 O\', \'ANTPOT.13 C\' and \' ANTPOT.14 C\') were done with selected samples, both from GAS and ASG. The fractured aquifer shows and hydrochemical evolution with depth, with Na+K increase. Samples can thus be grouped as shallow (around 16 m depth), intermediate (around 25 m) and deep (around 55 m). The same groups are found in the stable isotope results, whereas the radioactive show an age increase with depth. Samples from GAS are isotopically and hydrochemically closer to the shallow waters from the SGA. It can thus be concluded that the connection between both aquifers is very limited, or not present, and water flow in the SGA is mostly horizontal and shallow.