Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2005. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 130-139).

N/A / Thesis / Master of Science (MS)

Essa dissertação teve como objetivo principal comparar parâmetros físicos e químicos da água e sedimentos de fundo em dez pontos delimitados do reservatório de Biritiba-Mirim, uma próxima à atividade agrícola e outra em que havia proteção de mata nativa. Como objetivo secundário, avaliar o uso e ocupação do solo no entorno do reservatório, utilizando imagens obtidas por sensoriamento remoto e também, discutir os parâmetros utilizados para delimitar a qualidade da água e sedimentos de fundo balizados pelos critérios do CONAMA, CETESB e MINISTÉRIO DA SAÚDE. A qualidade da água e sedimentos de fundo do reservatório foi determinada com base na coleta e análise laboratorial das amostras. Os resultados obtidos evidenciam variações nos parâmetros físico-químicos da água, pH e OD. As amostras CAL estão dentro dos valores referenciados pelos critérios estudados, mas algumas amostras CAS e os pontos de referência apresentaram os elementos alumínio, ferro e manganês em concentração acima do valor permitido pelas normativas em questão. As amostras CAL apresentaram-se mais com maior quantidade dos elementos químicos: fósforo, enxofre, potássio, manganês, cobre, zinco e chumbo do que as amostras CAS. Nas duas amostras retiradas do ponto de referência, o esperado era não encontrar os elementos químicos fósforo, enxofre e cobre. A análise das imagens de uso e ocupação do solo por sensoriamento remoto exibiu um aumento considerável da área de horticultura, ao mesmo tempo que apresentou diminuição das áreas cobertas de vegetação. Conclui-se que a alteração do pH e OD, assim como a presença de alumínio, ferro e manganês em concentrações acima do valor permitido na amostras CAS e ponto referência da água, pode estar relacionado ao despejo de aditivos agrícolas. Pode ser que devido a presença e quantidade de elementos químicos presentes no sedimento de fundo não haja comprometimento ambiental. Para evitarmos o comprometimento da água e solo dos reservatórios destinados a captação de água e, consequentemente, o desabastecimento das grandes cidades, como o que vem acontecendo nos anos de 2014 e 2015, deve haver uma melhor gestão dos recursos hídricos, que proiba o manejo inadequado do solo e que proteja as áreas de mananciais e a mata ciliar do entorno dos reservatórios. / This dissertation aimed to compare physical and chemical parameters of water and bottom sediments in ten delimited points Biritiba-Mirim reservoir, one next to agriculture and one where there were native forest protection. As a secondary objective, to evaluate the use and occupation of land around the reservoir, using images obtained by remote sensing, and also discuss the parameters used to define the quality of water and bottom sediments marked by CONAMA criteria, CETESB and MINISTRY OF HEALTH. The water quality and bottom sediments was determined based on the collection and laboratory analysis of samples that were sent for chemical analysis. The results show variations in physical and chemical parameters of water, pH and OD. The CAL samples are within the range referenced by the criteria studied, but some CAS samples and reference samples presented the elements aluminum, iron and manganese in concentrations above the amount permitted by the regulations in question. The CAL samples that had become more enriched by chemical elements phosphorus, sulfur, potassium, manganese, copper, zinc and lead than CAS samples. In both samples taken from the reference point, it wasn\'t expected to find chemical elements phosphorus, sulfur and copper. The analysis of land use and occupation by remote sensing images showed a considerable increase in the horticultural area, while presented decrease in areas covered by vegetation. It is concluded that the change in pH and OD, as well as the presence of aluminum, iron and manganese in concentrations above the permitted value in the CAS sample and reference point of water, may be related to the presence of agricultural additives. It may be that due to the presence and amount of chemical elements present in the bottom sediment there is no environmental impairment. To avoid compromising the water and soil of the reservoires intended for the abstraction of water and hence the shortage of large cities such as what happened in the years 2014 and 2015, there should be a better management of water resources, which prohibit inadequate management of soil and protect the watershed areas and riparian forest surrounding the reservoirs.

Essa dissertação teve como objetivo principal comparar parâmetros físicos e químicos da água e sedimentos de fundo em dez pontos delimitados do reservatório de Biritiba-Mirim, uma próxima à atividade agrícola e outra em que havia proteção de mata nativa. Como objetivo secundário, avaliar o uso e ocupação do solo no entorno do reservatório, utilizando imagens obtidas por sensoriamento remoto e também, discutir os parâmetros utilizados para delimitar a qualidade da água e sedimentos de fundo balizados pelos critérios do CONAMA, CETESB e MINISTÉRIO DA SAÚDE. A qualidade da água e sedimentos de fundo do reservatório foi determinada com base na coleta e análise laboratorial das amostras. Os resultados obtidos evidenciam variações nos parâmetros físico-químicos da água, pH e OD. As amostras CAL estão dentro dos valores referenciados pelos critérios estudados, mas algumas amostras CAS e os pontos de referência apresentaram os elementos alumínio, ferro e manganês em concentração acima do valor permitido pelas normativas em questão. As amostras CAL apresentaram-se mais com maior quantidade dos elementos químicos: fósforo, enxofre, potássio, manganês, cobre, zinco e chumbo do que as amostras CAS. Nas duas amostras retiradas do ponto de referência, o esperado era não encontrar os elementos químicos fósforo, enxofre e cobre. A análise das imagens de uso e ocupação do solo por sensoriamento remoto exibiu um aumento considerável da área de horticultura, ao mesmo tempo que apresentou diminuição das áreas cobertas de vegetação. Conclui-se que a alteração do pH e OD, assim como a presença de alumínio, ferro e manganês em concentrações acima do valor permitido na amostras CAS e ponto referência da água, pode estar relacionado ao despejo de aditivos agrícolas. Pode ser que devido a presença e quantidade de elementos químicos presentes no sedimento de fundo não haja comprometimento ambiental. Para evitarmos o comprometimento da água e solo dos reservatórios destinados a captação de água e, consequentemente, o desabastecimento das grandes cidades, como o que vem acontecendo nos anos de 2014 e 2015, deve haver uma melhor gestão dos recursos hídricos, que proiba o manejo inadequado do solo e que proteja as áreas de mananciais e a mata ciliar do entorno dos reservatórios. / This dissertation aimed to compare physical and chemical parameters of water and bottom sediments in ten delimited points Biritiba-Mirim reservoir, one next to agriculture and one where there were native forest protection. As a secondary objective, to evaluate the use and occupation of land around the reservoir, using images obtained by remote sensing, and also discuss the parameters used to define the quality of water and bottom sediments marked by CONAMA criteria, CETESB and MINISTRY OF HEALTH. The water quality and bottom sediments was determined based on the collection and laboratory analysis of samples that were sent for chemical analysis. The results show variations in physical and chemical parameters of water, pH and OD. The CAL samples are within the range referenced by the criteria studied, but some CAS samples and reference samples presented the elements aluminum, iron and manganese in concentrations above the amount permitted by the regulations in question. The CAL samples that had become more enriched by chemical elements phosphorus, sulfur, potassium, manganese, copper, zinc and lead than CAS samples. In both samples taken from the reference point, it wasn\'t expected to find chemical elements phosphorus, sulfur and copper. The analysis of land use and occupation by remote sensing images showed a considerable increase in the horticultural area, while presented decrease in areas covered by vegetation. It is concluded that the change in pH and OD, as well as the presence of aluminum, iron and manganese in concentrations above the permitted value in the CAS sample and reference point of water, may be related to the presence of agricultural additives. It may be that due to the presence and amount of chemical elements present in the bottom sediment there is no environmental impairment. To avoid compromising the water and soil of the reservoires intended for the abstraction of water and hence the shortage of large cities such as what happened in the years 2014 and 2015, there should be a better management of water resources, which prohibit inadequate management of soil and protect the watershed areas and riparian forest surrounding the reservoirs.

A la quantité limitée de l’eau disponible au Liban, vient s’ajouter un nouveau problème, la dégradation de la qualité des eaux superficielles menacées continuellement par la pollution et la salinisation. Les utilisations agricoles et industrielles et l’augmentation de la population génèrent des pollutions des cours d'eau qui posent des problèmes environnementaux et sanitaires. Afin de limiter et d'anticiper ces pollutions, il est nécessaire de disposer de méthodes d'évaluation des effets des systèmes de culture sur la pollution des eaux de rivière. Pour cela, nous avons sélectionné la rivière Litani qui est la plus longue rivière et la plus importante au Liban, sur laquelle deux dispositifs de suivis ont été mis en œuvre entre 2010 et 2013. En raison de l'absence de données sur la qualité de l'eau, nous proposons dans cette étude de vérifier les paramètres de pollution du bassin supérieur qui constitue la majorité de surface du bassin. L’objectif de ce projet est de réaliser une étude prospective sur la qualité de la ressource en eau du bassin supérieur du Litani en incluant le lac de Qarraoun, de comprendre la relation entre la recharge et la consommation d’eau et, si pertinent, de proposer des solutions pour une meilleure gestion des eaux polluées. L'étude porte sur l'interprétation des sources de pollution en mesurant de nombreux paramètres physicochimiques (pH, T °, TDS, Ec), chimiques (Na, Ca2, Mg2, Cl-, SO2-4, NH3, NO-3, PO2-4, K, DBO5 et DCO), les métaux lourds (Fe, Ni, Zn, Cu, Cr, Al, Ba, Pb, Mn) et des paramètres microbiologiques de l'eau et les sédiments de la partie supérieure du bassin Litani et dans le lac. Des échantillons ont été prélevés au cours des trois saisons d’hiver (Février), du printemps (mai) et d’été (Septembre) en 2010-2013. Les analyses microbiologiques et physico-chimiques sont effectuées en conformité avec les méthodes standards européennes et méthode standard (OMS). Des méthodes statistiques multi-variées (analyse hiérarchique de la concentration : HAC, et de l'analyse en composantes principales : PCA) et la corrélation de Pearson ont ensuite été appliquées pour déterminer l'influence des polluants dans le lac et la rivière / Lebanon has abundant water, but its river is polluted. The Litani River is the largest one, draining from north to south in the central core of the country (Bekaa Valley) before turning west to the sea. It crosses down a rather deep valley and passes by several urban agglomerations and industrial zones, which use its water as a discharge system of their waste. This study shows the impact of the anthropic activities on the water quality of this river. Physical (pH, T°, TDS, Ec), chemical (Na+, Ca2+, Mg2+, Cl?, SO2?4, NH3+, NO?3, PO2?4, K+, BOD5 and COD), heavy metals (Fe, Ni, Zn, Cu, Cr, Al, Ba, Pb, Mn) and microbiological parameters of water quality assessment and sediment for the Upper Litani River Basin was performed. They were investigated during three seasons of rainy, mid-rainy spring and wet season, during the years 2010-2013 to determine correlation between chosen chemical water parameters and bottom sediments parameters. Microbiological and physico-chemical analyses are performed in accordance International methods (e.g. European Standard Methods, WHO). In addition, Multivariate statistical methods (Hierarchical Clustering Analysis: HCA, and Principal Component Analysis: PCA) and Pearson’s correlation were applied to figure out the influence of pollutants disposal in the Lake and the River as well. Sediments were characterized by a set of chemical analyses, cations exchange capacity, mineralogical X-ray diffraction (XRD), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). To assess metal contamination in sediments, Consensus-Based Sediment Quality Guidelines of Wisconsin (CBSQG) were applied. The metals contamination in the sediments was also evaluated by contamination factor (Cf), and the results showed that the effect of seasonal variations was important in the Upper Litani River Basin and the degree of contamination was increased in dry season. All the sites are characterized by moderate to highly microbial polluted range and some site was highly polluted and contaminated

The Vůznice Reservoir is located in the Protected Landscape Area Křivoklátsko. The thesis took advantage of the special possibilities to sample bottom sediment from the drained reservoir's space. The Vůznice Reservoir is discharged only exceptionally. Concentrations of heavy metals were evaluated in the sediments' samples. Given values were compared with pollution limits under current legislation of the Czech Republic for possible application of sediments on agricultural land resources. In addition, the values were compared with the U.S. EPA limits, particularly with PEC and TEC. Selected heavy metals meet the required limits of Decree No. 257/2009 Coll. placed on the sediment. Key words: toxic metals, Vuznice, bottom sediment, application of dredged sediments on land

O boro ocorre normalmente em baixas concentrações nas águas naturais destinadas ao abastecimento humano e agrícola, variando amplamente nas águas superficiais e subterrâneas. Embora apresente importância à saúde e ao ambiente, estudos detalhados sobre suas concentrações e seu comportamento em aquíferos ainda são restritos no Brasil. Este trabalho tem como objetivos, estudar e avaliar o impacto causado por uma lagoa receptora de efluentes industriais tratados no Aquífero Taubaté, em uma planta automotiva localizada no Município de Taubaté (SP). O estudo abrange um aquífero raso do tipo livre, heterogêneo, com valores de condutividade hidráulica variando de 1,08x10-5m/s a 1,7x10-7m/s. A recarga ocorre em toda a área fabril não impermeabilizada, bem como pela lagoa, sendo as zonas de descarga locais compostas por dois córregos. Os mapas potenciométricos referentes às campanhas de amostragem de julho de 2004 e março e outubro de 2005 apresentam fluxo radial da água subterrânea do lago para o aquífero e deste para as zonas de descarga locais. Os métodos utilizados consistiram na caracterização química e físico-química das águas de 26 poços de monitoramento instalados no entorno do lago, bem como da água superficial do lago, do solo do aquífero, do sedimento de fundo da lagoa e do solo subjacente aos sedimentos, todos amostrados em março e outubro de 2005. As análises dos parâmetros químicos e físico-químicos das águas subterrâneas e superficiais indicaram contaminação da água subterrânea ocasionada pela lagoa receptora de efluentes, com concentrações de boro superiores àquelas permitidas por lei (0,5mg/L). A pluma caracterizada tem maior comprimento de 120m e profundidade de até 10m. O monitoramento ao longo de um ano hidrológico permitiu identificar três ambientes hidroquímicos distintos no aquífero: bicarbonatadas sódicas, cloretadas sódicas e mistas sódicas, com teores variáveis de sulfato. A presença de altas concentrações de sódio, cloreto e sulfato são decorrentes dos lançamentos de efluente na lagoa e à influência desta em relação ao aquífero. Verificou-se que os sedimentos de fundo do lago formam uma barreira hidroquímica retendo as maiores concentrações de boro (211,6 - 257,6mg/L), tornando-se consequentemente uma fonte secundária desse elemento, cujo comportamento está diretamente relacionado com o pH da água do lago. O sistema lago/aquífero quanto ao boro encontra-se em equilíbrio após dois anos e meio do cessar da fonte primária, constituída por óleos solúveis contendo boro, porém, a pluma de boro ainda encontra-se em movimento no sentido do fluxo. / The boron (B) occurs naturally at low concentrations in surface and ground waters used to human supply and irrigation. Although concentration >1mg/L can cause health and environmental problems, detailed studies on transport and fate of B in aquifers are restricted in Brazil. This study investigated the impacts on groundwater quality caused by an industrial (automobile plant) effluent lagoon into a shallow, unconfined sandy clay aquifer (Taubaté Aquifer) in Taubaté (São Paulo, Brazil). This aquifer is heterogeneous with a hydraulic conductivity varying from 1,08x10-5m/s to 1,7x10-7m/s. The recharge occurs in the whole area (except where the surface is impermeable), and associated to the lagoon. The potentiometric maps indicate radial direction flow from the lagoon to the aquifer and then toward the two streams located in the east and west sides of industrial plant. The present study is based on chemical analyses of groundwater (26 shallow monitoring wells - 3 to 15m deep), surface water (effluent lagoon), and soil and sediments from the bottom of the lagoon, aquifer and surface surround the lagoon in different period of the year. Analyses performed for major elements, B, pH, Eh, and electric conductivity showed the existence of a B plume surrounding the lagoon with maximum length of 120m and deep of 10m. The three different hydrochemical environments were identified: sodium bicarbonate, sodium chloride and sodium mixed waters, with variable concentrations of sulfate. The sediment of the bottom of the lagoon acts as a hydrochemical barrier adsorbing the B. This sediment is a secondary source of this contaminant. The adsorption mechanism is controlled by the pH of lagoon water. The lagoon/aquifer system is in relative equilibrium after 2 ½ years since the interruption of the release of B into the lagoon, however, the plume in low concentration is still moving through the aquifer.

O boro ocorre normalmente em baixas concentrações nas águas naturais destinadas ao abastecimento humano e agrícola, variando amplamente nas águas superficiais e subterrâneas. Embora apresente importância à saúde e ao ambiente, estudos detalhados sobre suas concentrações e seu comportamento em aquíferos ainda são restritos no Brasil. Este trabalho tem como objetivos, estudar e avaliar o impacto causado por uma lagoa receptora de efluentes industriais tratados no Aquífero Taubaté, em uma planta automotiva localizada no Município de Taubaté (SP). O estudo abrange um aquífero raso do tipo livre, heterogêneo, com valores de condutividade hidráulica variando de 1,08x10-5m/s a 1,7x10-7m/s. A recarga ocorre em toda a área fabril não impermeabilizada, bem como pela lagoa, sendo as zonas de descarga locais compostas por dois córregos. Os mapas potenciométricos referentes às campanhas de amostragem de julho de 2004 e março e outubro de 2005 apresentam fluxo radial da água subterrânea do lago para o aquífero e deste para as zonas de descarga locais. Os métodos utilizados consistiram na caracterização química e físico-química das águas de 26 poços de monitoramento instalados no entorno do lago, bem como da água superficial do lago, do solo do aquífero, do sedimento de fundo da lagoa e do solo subjacente aos sedimentos, todos amostrados em março e outubro de 2005. As análises dos parâmetros químicos e físico-químicos das águas subterrâneas e superficiais indicaram contaminação da água subterrânea ocasionada pela lagoa receptora de efluentes, com concentrações de boro superiores àquelas permitidas por lei (0,5mg/L). A pluma caracterizada tem maior comprimento de 120m e profundidade de até 10m. O monitoramento ao longo de um ano hidrológico permitiu identificar três ambientes hidroquímicos distintos no aquífero: bicarbonatadas sódicas, cloretadas sódicas e mistas sódicas, com teores variáveis de sulfato. A presença de altas concentrações de sódio, cloreto e sulfato são decorrentes dos lançamentos de efluente na lagoa e à influência desta em relação ao aquífero. Verificou-se que os sedimentos de fundo do lago formam uma barreira hidroquímica retendo as maiores concentrações de boro (211,6 - 257,6mg/L), tornando-se consequentemente uma fonte secundária desse elemento, cujo comportamento está diretamente relacionado com o pH da água do lago. O sistema lago/aquífero quanto ao boro encontra-se em equilíbrio após dois anos e meio do cessar da fonte primária, constituída por óleos solúveis contendo boro, porém, a pluma de boro ainda encontra-se em movimento no sentido do fluxo. / The boron (B) occurs naturally at low concentrations in surface and ground waters used to human supply and irrigation. Although concentration >1mg/L can cause health and environmental problems, detailed studies on transport and fate of B in aquifers are restricted in Brazil. This study investigated the impacts on groundwater quality caused by an industrial (automobile plant) effluent lagoon into a shallow, unconfined sandy clay aquifer (Taubaté Aquifer) in Taubaté (São Paulo, Brazil). This aquifer is heterogeneous with a hydraulic conductivity varying from 1,08x10-5m/s to 1,7x10-7m/s. The recharge occurs in the whole area (except where the surface is impermeable), and associated to the lagoon. The potentiometric maps indicate radial direction flow from the lagoon to the aquifer and then toward the two streams located in the east and west sides of industrial plant. The present study is based on chemical analyses of groundwater (26 shallow monitoring wells - 3 to 15m deep), surface water (effluent lagoon), and soil and sediments from the bottom of the lagoon, aquifer and surface surround the lagoon in different period of the year. Analyses performed for major elements, B, pH, Eh, and electric conductivity showed the existence of a B plume surrounding the lagoon with maximum length of 120m and deep of 10m. The three different hydrochemical environments were identified: sodium bicarbonate, sodium chloride and sodium mixed waters, with variable concentrations of sulfate. The sediment of the bottom of the lagoon acts as a hydrochemical barrier adsorbing the B. This sediment is a secondary source of this contaminant. The adsorption mechanism is controlled by the pH of lagoon water. The lagoon/aquifer system is in relative equilibrium after 2 ½ years since the interruption of the release of B into the lagoon, however, the plume in low concentration is still moving through the aquifer.

In the course of a little over a year, from January, 1950, to March, 1951, core samples of bottom sediments were collected at three different stations in the Dundas Marsh, Hamilton, Ontario. A number of the samples were analysed for total carbon content, bitumen, pectins, hemicelluloses, and cellulose and lignin content. This study is part of a larger investigated by the Department of Zoology to ascertain the relationships between the biological productivity in lakes and the rate of mineralization of the organic detritus in lake bottom sediments. / Thesis / Master of Science (MSc)

A Baía da Guanabara vem sofrendo alterações na sua bacia de drenagem desde o início do século XIX que resultaram em acentuada degradação ambiental. O presente trabalho discute a influência da implantação de um Terminal Aquaviário de Gás Natural Liquefeito (GNL) na Baía, e suas possíveis influências nos processos de sedimentação local e/ou re-disponibilização de sedimentos de fundo, e possíveis contaminantes associados. Os resultados dos modelos matemáticos mostram que as maiores velocidades das plumas termicas que atingem o fundo são em média 0,46 m3/s para as simulações de verão e 0,47 m3/s para as simulações de inverno, sendo que são necessários pelo menos de 0,50 m3/s para uma corrente erodir o fundo, porem velocidades na faixa de 20 a 50 m3/s são suficientes para causar erosão de sedimentos finos inconsolidados. Sendo assim, a influência das plumas térmicas geradas no processo de re-gaseificação do GNL é de pequena magnitude, e suas correntes só conseguem exportar estes sedimentos para distancias inferiores a 1000 m. Em relação a re-disponibilização de contaminantes associados aos sedimentos de fundo se mostrou pouco provável, dado o fato da qualidade dos sedimentos apresentarem, diferente da água, baixa concentração de contaminantes e da baixa competência de erosão, que eles tenham competência para erodir sedimentos consolidados. / Since the beginning of the XIX century, interventions on the Guanabara\'s Bay drainage basin result in severe environmental degradation. This work aimed to analyze the implementation of an Aquaviary Terminal of Liquefied Natural Gas (LNG), and its putative consequences on the local sedimentation processes, and the availability and possible associated contaminants of the bottom sediments. According to the mathematical models developed, the means of the greatest speeds of the thermal plumes that reach the bottom are 0.46m3/s for the summer simulations and 0.47m3/s for the winter. However, for a current to be able to erode the bottom it must be of at least 50m3/s. Currents with speeds ranging from 20 to 50m3/s are sufficient only to cause the erosion of fine and non-consolidated sediment. Therefore, the thermal plumes generated in the process of re-gasification of the LNG are of little magnitude, and will not be able to export these sediments to any distance greater than 1000 meters. The re-availability of the contaminants associated with the bottom sediments is not likely, once these sediments, differently from the water, showed little concentration of contaminants. In addition, with the low erosion capacity of the currents generated, the consolidated sediments are not likely to be eroded.