Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-10-31T13:52:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_AnaMorena.pdf: 8629764 bytes, checksum: 9e0826a52706b5b7aaa97fd329fcac22 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T13:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_AnaMorena.pdf: 8629764 bytes, checksum: 9e0826a52706b5b7aaa97fd329fcac22 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / O estudo de parâmetros e processos hidrogeoquímicos, e do uso dos solos permite o balanço de massas/fluxos (BM) de contaminantes entre segmentos fluviais, hierarquizando-os e identificando possíveis atividades-fonte. O incremento de fluxos indica uma depreciação de capital natural (DCN), demandando medidas reparadoras e/ou preventivas, e.g. pagamento por serviços ambientais (PSA). A DCN é o cerne da abordagem proposta, integrando aspectos hidrogeoquímicos e o BM, custos econômicos e mecanismos de gestão. O objetivo geral do trabalho foi estimar a DCN de três bacias afluentes na Bacia Hidrográfica da Baía de Guanabara: Guapi-Macacu (menos impactada), Caceribu (intermediária) e Iguaçu-Sarapuí (altamente impactada). São bacias pequenas com baixo tempo de retenção (5 a 10 horas), de setor montante no geral florestado, com forte declive exportador de materiais, e um jusante tendendo à acumulação e inundação, com verão chuvoso e inverno seco. Foi confeccionado um banco de dados de qualidade de água fluvial (n=678), englobando o período 1992-2015. A estatística da composição das águas comparada à legislação mostrou coliformes acima do estabelecido e OD e DBO nos rios Guapi-Macacu e Caceribu com maioria dos dados conformes à legislação, o contrário do encontrado para o Iguaçú-Sarapuí. O Índice de Qualidade de Água (IQA) indicou que setores montante de meia encosta apresentaram qualidade média e os de jusante qualidade ruim a muito ruim, e uma tendência à melhor qualidade no inverno devido à menor ocorrência de enxurradas. Comparando inverno e verão entre os cinco rios, o pH e o nitrato apresentaram diferenças significativas (p < 0,05) e, comparando serra e baixada, OD, turbidez, pH, nitrato e fósforo total apresentaram diferenças significativas. Através de ACP foram identificados dois processos hidrobiogeoquímicos principais: aporte de matéria orgânica de efluentes domésticos e da agropecuária, e aporte de materiais da erosão laminar. Duas coletas (inverno e verão) em 2016 foram realizadas para avaliar a situação atual nas cabeceiras dos rios. Houve uma perda significativa (uma ordem de grandeza) de qualidade nas últimas duas décadas considerando a razão indicadora N-NO3:P-PO4. O BM conseguiu caracterizar e hierarquizar os segmentos medindo os incrementos de fluxo dos contaminantes. O gráfico-síntese proposto para o modelo da DCN considerou “custo de tratamento” de água versus o “parâmetro indicador IQA” - incluindo as classes legais de água doce plotadas em termos de IQA. A curva resultante foi a “curva de oferta de qualidade de água” capaz de expressar o mercado de tratamento da água nas bacias estudadas e medir o custo de recuperação da qualidade perdida (DCN). Aplicado a situações-exemplo observadas no estudo, o modelo mostrou ser capaz de estimar o custo de recuperação da DCN, tendo como referência a potabilidade da água e, com isso, subsidiar negociações entorno do conceito de PSA no contexto imprescindível de um Comitê de Bacia. O PSA mostrou ser mais adequado às áreas na zona de amortecimento das unidades de conservação nas cabeceiras dos rios, pouco povoadas por pequenos produtores, a montante de cidades. A DCN seguiu a ordem de contaminação dos rios e a influência de esgotos urbanos sobretudo. / The study of hydrogeochemical process and parameters and of the soil use allow the contaminants mass/fluxes balance (MB) among fluvial segments, ranking them and the source-activities. The fluxes increment shows a depreciation of natural capital (DNC), demanding remedial and/or preventive measurements, e.g. payments for environmental services (PES). The DNC is the main proposed approach, integrating hydrogeochemical aspects and MB, economic costs and management mechanisms. The aim of this work was to estimate the DNC in three affluent basin of the Guanabara Bay watershed: Guapi-Macacu (less impacted), Caceribu (intermediate) and Iguaçu-Sarapuí (highly impacted). These are small basins with a low retention time (5 to 10 hours), of a forested upstream, with a strong material exporting slope and downstream tending to accumulate and flooding, with a rainy summer and dry winter. A data base of fluvial water quality was created (n=678), corresponding to the period of 1992-2015. The statistics of the water composition compared to the legislation showed coliforms above established, pH in accordance, and DO and BOD in the Guapi-Macacu and Caceribu rivers with most of the data according with the legislation, contrary to Iguaçu-Sarapuí. The water quality index (WQI) showed that half slope’s upstream shows medium quality and the downstream’s bad to too bad quality -, and tending to better quality in the winter, due to less occurrence of floods. Comparing winter and summer among the five rivers, the pH and nitrate levels showed significant differences (p < 0,05) and, comparing ridge and lowland, DO, turbidity, pH, nitrate and phosphorus showed significant differences, too. Through PCA were identified two main hydrobiogeochemical processes: organic matter input of domestic sewage and farming, and material from laminar erosion inputs. In 2016, two data collect (winter and summer) were made to evaluate the current situation in the rivers headboards. There was a significant lost (one order of magnitude) of quality in the last two decades considering the indicator ratio N-NO3:P-PO4. The MB could distinguish and rank the segments measuring the increments of contaminants fluxes. The synthesis-graphic proposed to the model of the DNC considered water “treatments costs” versus “WQI indicator parameter” – including the legal classes of fresh water plotted in terms of WQI. The resulting curve was the “Water Quality Offer Curve” able to express the water treatment market in the studied basins and measure the regeneration cost of quality loss (DNC). Applied to example-situations observed in the study, the model showed to be able to estimate the regeneration cost of the DNC, by having as reference the water potability and, with it, to support negotiations around the PES concept in the essential context of Basin Committee. The PES showed to be more appropriate to the buffer zones of the Conservation Units (CU) in the rivers headboard, sparsely populated by small producers, upstream from the cities. The DNC followed the order of contamination of the rivers and the influence of urban sewage especially.

Tese(doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós–Graduação em Oceanografia Biológica, Instituto de Oceanografia, 2012. / Submitted by Cristiane Gomides (cristiane_gomides@hotmail.com) on 2013-12-15T10:09:04Z No. of bitstreams: 1 karina.pdf: 8139075 bytes, checksum: c30bac487b6f4defadafc03c71b60d50 (MD5) / Approved for entry into archive by Sabrina Andrade (sabrinabeatriz@ibest.com.br) on 2013-12-18T17:52:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 karina.pdf: 8139075 bytes, checksum: c30bac487b6f4defadafc03c71b60d50 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-18T17:52:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 karina.pdf: 8139075 bytes, checksum: c30bac487b6f4defadafc03c71b60d50 (MD5) Previous issue date: 2012 / A alta produtividade na zona costeira e na Plataforma Continental do Sul do Brasil é dada pelo aporte de nutrientes, os quais são determinantes para a produção primária. As regiões de plataforma (Santa Marta-SC 28,60ºS e Albardão-RS 33,20ºS) foram selecionadas por apresentarem características diferenciadas em relação à topografia, sazonalidade e dinâmica das massas de água. Sendo assim, essas possuem diferentes mecanismos de fertilização, além dos aportes continentais. A proximidade à zona de Convergência Subtropical (CST) é determinante para a produtividade dessas regiões, visto que: no inverno, a intrusão da Água Subantártica de Plataforma na região do Albardão aumenta consideravelmente as concentrações de nutrientes na região e; no verão, a Água Central do Atlântico Sul resultado da CST aflora na região de Santa Marta, sendo responsável por 60% da produção nova local. Além disso, aportes subterrâneos foram evidenciados tanto na zona costeira quanto na região de plataforma. No extremo sul do Brasil verificou-se, mediante a variação espaço-temporal de isótopos naturais de rádio e radônio, a ocorrência de advecção de água subterrânea ao longo de toda a costa, desde a desembocadura da Lagoa dos Patos até as proximidades do Uruguai (média: 2,17± 0,2 cm d-1). Com a aplicação de modelos pré-estabelecidos, foi possível calcular os fluxosde nutrientes para a zona costeira (NIT: 21 105 mol d-1) e avaliar o potencial produtivo relacionado a essas descargas (2800 gC m-2 ano-1). Desse modo, entende-se que a parcela de água subterrânea deva ser definitivamente incluída no balanço de massas da região, uma vez que apresenta um potencial produtivo de 7 a 32 vezes maior quando comparado às outras regiões onde a estimativa foi realizada. / High productivity on the coastal region and on the Southern Brazil Continental Shelf is provided by the nutrient input which is fundamental to primary productivity. The regions of Santa Marta, SC (28.60ºS) and Albardão, RS (33.20ºS) were selected due to their special characteristics regarding the topography, seasonality and dynamics of their water mass. Therefore, these areas have different fertilization mechanisms besides the continental input. The proximity to the subtropical convergence zone (SCZ) is determinant in relation to productivity because, in winter, the intrusion of the Subantarctic Shelf Water (SSW) in the Albardão region considerably increases the nutrient concentration whereas, in summer, the South Atlantic Central Water (SACW) that results from the SCZ, moves to the Santa Marta region and is responsible for 60% of the new local production. In addition, subterraneous input was observed both on the coastal areas and on the shelf. In southern Brazil, spatial - time variations of radionuclides (Ra e Rn) show the occurrence of groundwater advection along the coast, from the mouth of Patos Lagoon to Uruguay rates (average: 2.17± 0.2 cm d - 1). Using mathematical models, it was possible to calculate the discharge of nutrients on the coastal zone (TIN: 21105 mol d - 1) and evaluate the productive potential regarding the Submarine Groundwater Discharge (2800 gC m - 2 y - 1). Thus, this study suggests that the portion of ground water should definitely be included in the mass budget of the region, since its productive potential is 7 to 32 times higher by comparison with other regions where this estimate was also carried out.