Orientadores: Sueli Yoshinaga Pereira, Silvio Jorge Coelho Simões / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-06T14:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_PauloValladares_D.pdf: 5205527 bytes, checksum: eb4881599c0c7069d10dde26bb2dac7e (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Esta tese apresenta os procedimentos para classificação de ÁreasHomólogas, relacionadas aos processos de infiltração, na Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul. O método utilizado para adefinição destas áreas fundamenta-se na criação de ¿patches¿, agrupando algumas propriedadesdo terreno, as quais são capazes de armazenar água e manter a dinâmica hidrológica da bacia. Oselementos da paisagem utilizados na classificação destas áreas são: rochas e estruturas, relevo, solo, precipitação e uso do solo. Para cada tipo de elemento da paisagem aplicou-se um fator de escala de 1 a 5, que por sua vez corresponde a maior (5) ou menor (1) influência deste elementona capacidade de infiltração. A ferramenta utilizada na sobreposição dos mapas e na criação das Áreas Homólogas foi o ArcGIS®. A sobreposição dos mapas com os elementos da paisagemsendo estes devidamente ponderados, resultou em classes de capacidade de infiltração que variamde muito baixa a alta. Dois mapas de ÁreasHomólogas foram criados: um mapa regional, na escala 1:250.000, da porção média do Rio Paraíba do Sul,, com 7.600 km²; e um mapa da baciado Ribeirão Guaratinguetá, na escala 1:50.000, com 160km² a qual esta localizada na margemesquerda do Rio Paraíba do Sul. As ÁreasHomólogas, com alta capacidade de infiltração, estãosituadas entre os contrafortes da Serra da Mantiqueira e a planície aluvial na noroeste e a leste daBacia do Rio Paraíba do Sul, divisa do estado de São Paulo. Na área do Ribeirão Guaratinguetá as melhores áreas de infiltração estão na porção central e noroeste da bacia. Tanto em escalaregional quanto para a bacia representativa (Ribeirão Guaratinguetá) escarpas e áreas de planíciesaluvionares apresentam baixa capacidade de infiltração. No entanto, as áreas de escarpas podem ser consideradas como importantes áreas de transferência e as planícies aluvionares, como áreasde estocagem de água sendo esta responsável pelo abastecimento da rede de drenagem. A tesediscute e apresenta como indicadores ambientais: o uso da terra, posição e vazão das nascentes aolongo da vertente e vazão mínima dos cursos d¿água (vazão ecológica) / Abstract: This thesis intends to present procedures to classify Homologous Areas related to infiltration process in Paraíba do Sul river watershed. The method used to define these areas consist to create ¿patches¿, grouping several proprieties of the terrain in order to identify infiltration areas which are capable to suplly the storage water in the ground and to maintain the underground water system of the basin. The landscape elements used to classify these areas were: rocks and structures, land surface, soil characteristics, precipitation and land use. For each element itwas applied a values from 1 to 5 which corresponded the range of potential infiltration capacityvaring from low (1) to high (5). GIS (Arcview) was the tool used to overlay the maps of the atributes, already scaled according to its infiltration capacity, in order to create the map with the Homologous Areas. This procedure was carried out to evaluate the Homologous Areas in two scale: (1) regional map, 1:250,000 scale, was medium portion of Paraiba do Sul river, with 7,600square kilometers, and (2) Guaratinguetá river basin, 1:50,000 scale, with 160 square kilometers, located at left edge of Paraiba do Sul river. Homologous Areasin regional scale showed that high infiltration capacity areas are situated in hills, between scarps and alluvial plains in the north westportions of the region and in the east portion, limit of São Paulo State. For the Guaratinguetá river basin, the areas of high infiltration capacity are located in the central and northwest of the basin.For both analyses, scarp areas and alluvial plains presented low infiltration capacity. However, scarp areas are important in the transfer mechanism from production areas to storage areas. The aluvionar plains are capable to storage water and continuously supply the drainage systemwith it.This thesis discusses and indicates as environmental indicators: land use, dynamic of springs andminimum steam / Doutorado / Administração e Politica de Recursos Minerais / Doutor em Ciências

O rio Paraíba do Sul, em seu trecho paulista, é sem dúvida um dos mais importantes cursos d\'água do Estado de São Paulo. Foi às suas margens que parte do desenvolvimento do Brasil ocorreu, em virtude do plantio do café, e como ligação entre as duas principais cidades do país; São Paulo e Rio de Janeiro, rota conhecida como macro-eixo. As descargas de efluentes líquidos domésticos, sem o devido tratamento, são hoje as fontes que mais poluem o rio. Este estudo pretende avaliar a evolução da carga orgânica de origem doméstica, lançada pelos municípios que compõem a bacia hidrográfica, até os limites do Estado de São Paulo com o Estado do Rio de Janeiro. O período escolhido para a realização da avaliação foi de uma década, entre os anos de 1998 a 2007, já que, o início das atividades do Comitê da Bacia do rio Paraíba do Sul no âmbito do Estado de São Paulo, ter sido no ano de 1994. Os parâmetros químicos definidos para a realização do estudo, a partir dos 16 pontos de monitoramento da água da CETESB (Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental), localizados ao longo do curso do rio, no trecho paulista, foram: a DBO (demanda bioquímica de oxigênio) e o OD (oxigênio dissolvido), que representam o nível de poluição orgânica de origem doméstica em um corpo d\'água, conforme estabelece as legislações vigentes para a bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul. A importância deste estudo está relacionada com as condições em que as águas do rio Paraíba do Sul, entram na represa do Funil, no Estado do Rio de Janeiro, que tem reclamado muito da poluição do rio no trecho paulista, por ser este o manancial mais importante para o abastecimento da região metropolitana do Rio de Janeiro. Entende-se, portanto a preocupação daquele Estado com a qualidade da água do rio à montante da represa do Funil. / The Paraíba do Sul rives, at São Paulo, is undoubtedly one of the most important water courses of the State of São Paulo. Went to their banks that the development of Brazil occurred because of the planting of coffee, and as a liaison between the two main cities of Brazil, São Paulo and Rio de Janeiro, route known as \"macro-axis.\" Discharges of liquid household, without proper treatment, are now the sources that pollute the river more. This study aims to assess the evolution of the organic load of domestic origin, launched by the municipalities that make up the basin, until the limits of the State of São Paulo with the State of Rio de Janeiro. The period chosen for the evaluation was a decade between the years 1998 to 2007, since the beginning of activities of the Committee of the basin of the river Paraíba do Sul in the state of São Paulo, was the year 1994. The chemical parameters defined for the study, from 16 points to monitor the water CETESB (Cia. of Thecnology e Wasting Envoriomental), located along the course of the river, in São Paulo words, were the BOD (biochemical demand of oxygen) and DO (dissolved oxygen), representing the level of organic pollution of domestic origin in a body of water, as provides the existing laws for the basin of the river Paraíba do Sul The importance of this study is related to the conditions under which the waters of the river Paraíba do Sul, the funnel into the reservoir in the state of Rio de Janeiro, which has claimed much of the pollution of the river stretch in Sao Paulo, since this is the most wealth important for the supply of the metropolitan region of Rio de Janeiro. It is understood, therefore the concern that state with the water quality of the river upstream to the dam of the funnel.

[pt] A cidade de Atafona situada à foz do Rio Paraíba do Sul (RPS) vem sofrendo erosão em sua linha de costa por muitas décadas. Este estudo consiste em uma avaliação das taxas de sedimentação no estuário do Paraíba do Sul e suas correlações com a forte erosão que ocorre em Atafona, Rio de Janeiro. O trabalho foi baseado em quatro transetes ao longo do Estuário do rio Paraíba do Sul contendo 14 pontos de coleta. Cerca de 540 amostras de sedimentos foram obtidas em Janeiro de 2010 e Fevereiro de 2011. As taxas de sedimentação foram determinadas a partir do método da datação com 210Pb e os inventários de 210Pb foram determinados para todos os pontos de coleta. Foram aplicados dois modelos para a determinação das taxas de sedimentação: o modelo da Concentração Inicial Constante (modelo CIC) e o modelo da Razão de Suprimento Constante (modelo CRS). Os resultados da datação 210Pb foram validados com base na variação da concentração elementar ao longo de dois testemunhos. A determinação de elementos foi realizada utilizando a técnica de Espectrometria de Massa com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-MS). A análise multivariada de dados foi aplicada através da análise de fatores principais (AFP) e análise hierárquica de cluster (AHC) a fim de obter informações que traduzam quantitativamente a composição dos sedimentos descrevendo a região. Os inventários de 210Pb determinados nos pontos de coleta, localizados ao sul do rio Paraíba do Sul (RPS), foram maiores do que os determinados nos pontos de coleta localizados ao centro e ao norte da saída do rio. O valor médio do inventário obtido nos pontos de coleta ao sul da foz do RPS foi de 1,0 Bq cm-2, muito superior ao valor médio obtido nos pontos situados ao norte da foz do rio, com valor de 0,16 Bq cm-2, indicando que os sedimentos são transportados na direção sul da foz do RPS, ao longo da costa com as correntes de deriva existentes nesta direção. A taxa de acumulação estimada para as camadas mais profundas foi de 0,06 g cm-2 ano-1. Essa taxa representa um valor base para a taxa de acumulação de sedimentos para o período anterior a 1950. As taxas de acumulação obtidas para o período mais recente variaram de 0,2 g cm-2 ano-1 nos pontos situados ao norte e ao centro a 0,6 g cm-2 ano-1 nos pontos situados ao sul da foz do RPS. Observou-se que as concentrações de Cr, Cu, Cd e Zn aumentaram significativamente a partir dos anos oitenta que, coincide com a época do acidente ocorrido com a Cia. de Paraibuna Metais em 1982. Uma das consequências nas mudanças no uso da terra e do represamento de rios é a mudança na natureza dos sedimentos que chegam e se depositam no delta do RPS. A normalização da concentração dos metais pelo alumínio pode ajudar a traçar tais mudanças, principalmente com elementos de origem distinta, como Ca e Mg. Através da curva obtida entre razão a Mg/Al e as idades das camadas sedimentares pode-se observar uma forte mudança no período entre 1962 e 1988. Foram identificados quatro fatores através da AFP traduzindo quatro fases do sedimento: duas representando a matriz, uma representando os carbonatos e a outra representando os sulfetos. / [en] The city of Atafona, situated at Paraíba do Sul Estuary, has been suffering erosion in its coastline for decades. This study is an evaluation of sedimentation rates in the Paraíba do Sul estuary and its correlation with the strong erosion that occurs in Atafona city, Rio de Janeiro, Brazil. We performed four transects along Paraíba do Sul Estuary with 14 sampling points. About 540 sediment samples were collected in January 2010 and February 2011. Sedimentation rates were determined by 210Pb dating method and inventories of 210Pb were determined for all sampling points. Two models were applied for the sedimentation rates determination: the Constant Initial Concentration model (CIC-model) and the Constant Rate of Supply model (CRS-model). The 210Pb dating results were validated based on the elemental concentration variation throughout two of the sediment cores. The elements determination was performed using the mass spectrometry with inductively coupled plasma technique (ICP-MS). The multivariate analysis were applied trough the principal factor analysis (PFA) and hierarchical cluster analysis (HAC) in order to obtain factors that may traduce quantitatively the sample composition describing the region. At sampling points located at south of the Paraiba do Sul River (PSR) mouth, 210Pb inventories were higher than those at the northern and central sampling locations. The inventory average obtained at south was 1.0 Bq cm-2, much higher than those located at north of the river mouth, with a mean value 0.16 Bq cm-2, indicating that the sediments are transported southward by the alongshore current. The accumulation rate estimated for the deeper layers was 0.06 g cm-2 yr-1, which represents a reference value of sediment accumulation rate for the period prior to 1950. Accumulation rates obtained for the most recent period ranged from 0.2 g cm-2 yr-1 in the points situated at north and center to 0.6 g cm-2 yr-1 in points located at south of RPS mouth. It was observed that Cr, Cu, Cd and Zn concentrations increased significantly from the eighties that matches with the Cia Paraibuna Metals accident occurred in 1982. A consequence of changes in land use and the damming of the river is a change in the nature of the particulates reaching the PSR delta. The normalization of elemental concentrations to aluminum could help trace these changes, particularly for elements with a distinct origin, such as Ca and Mg. The Mg/Al versus ages plot showed a strong change between 1962 and 1988. There were four factors identified that traduce four sediment phases, two of them were related to the matrix, other was related to the carbonate phase and the other representing sulfides phase.

[pt] O litoral norte fluminense do RJ compreende um grande domínio geomorfológico costeiro do estado, formado por depósitos quaternários a partir de sucessivas variações do nível do mar somados a contribuição de processos fluviais e marinhos, permitindo o desenvolvimento de um complexo deltaico em uma extensa região. A partir dos anos 2000, uma série de trabalhos têm se dedicado a compreender aspectos evolutivos detalhados destas regiões, em especial as planícies costeiras localizadas ao sul e ao norte da atual foz. Pesquisas recentes detalharam o mecanismo morfodinâmico responsável pela formação e evolução das barreiras costeiras presentes na planície norte do delta, assim como reuniram uma série de evidências associadas aos antigos ambientes que indicam que o processo atualmente em curso no litoral, teria sido responsável pela formação de boa parte da planície costeira holocênica, localizada ao norte da desembocadura fluvial. Neste contexto, a presente pesquisa tem como objetivo caracterizar o atual ambiente de sedimentação em termos de morfologia e sedimentação, possibilitando relacionar o mecanismo atualmente em curso com os registros pretéritos estudados. Para isso, foram realizadas sondagens, monitoramento morfodinâmico, coleta de sedimentos, batimetria na zona marinha e na laguna presente na região, além de fotointerpretações. Em laboratório, também foram realizadas análises granulométricas e quantificações de carbonatos e matéria orgânica, possibilitando ainda correlacionar os dados de superfície com os de subsuperfície, a fim de se obter melhor precisão nas interpretações. A pesquisa evidenciou que o processo formador da planície Holocênica é o mesmo observado no litoral atual, acrescentou um entendimento melhor e mais detalhado sobre a morfodinâmica local, além de sugerir que a energia hidrossedimentar do rio Paraíba do Sul veio diminuindo nos últimos anos. / [en] The fluminense north coast region of Rio de Janeiro comprises a large coastal geomorphological domain in the state, formed by Quaternary deposits where they developed from successive variations in sea level as well the contribution of River and marine processes allowing the development of a complex delta in an extensive region. The current sedimentation stage of this complex is represented by the holocenic delta of Paraíba do Sul, built after the last marine transgressive maximum. From the 2000s onwards, a series of works have been dedicated to understanding the detailed evolutionary aspects of these regions, especially the coastal plains located on the south and north of the current mouth. These plains have important geomorphological contrasts, due to the occurrence of distinct evolutionary processes responsible for coastal progradation. To the north of the mouth, the presence of a coastline marked by the presence of beach ridges interspersed with muddy depressions stands out, the result of the successive incorporation of barrier-lagoon systems, formed from the emergence of initially submerged sandy barriers. Recently researches investigated of the morphodynamic mechanism responsible for the formation and evolution of the coastal barriers present in the northern delta plain, as well as gathered a series of evidence associated with ancient environments that indicate the process currently underway on the coast would have been responsible for much of the Holocene plain located north of the River mouth. In the context this research aims to characterize the current sedimentation environment in terms of morphology and sedimentation, making it possible to relate the mechanism currently in progress with the previous records studied. For this, surveys, morphodynamic monitoring, sediment collection, bathymetry were carried out as well as photointerpretations. In the laboratory, granulometric analyzes, quantification of carbonates and organic matter were carried out, allowing for the correlation of surface data with subsurface in order to obtain better precision in the interpretations. This research showed that formation process of the Holocene plain is the same in progress today, added a better and more detailed understanding of the local morphodynamics, suggesting that the hydrosedimentary energy of the Paraíba do Sul River has been decreasing in recent years.

[pt] O objetivo geral da presente Tese é analisar a morfogênese do sistema de drenagem do rio Paraíba do Sul e reconhecer os processos envolvidos na sua evolução. Para tanto, foram utilizados os seguintes procedimentos metodológicos: (i) revisão bibliográfica sobre a temática; (ii) construção de um banco de dados temáticos georreferenciados; (iii) análise morfológica e morfométricas dos sistemas de drenagem e do relevo; (iv) processamento de dados em ambiente SIG e análise dos resultados. Ao analisar a morfologia dos sistemas de drenagem na bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul foram identificadas zonas de convergência de drenagem ao longo da calha principal do rio, estando associadas aos grábens originados pelo tectonismo cenozoico que atingiu o planalto sudeste, sendo eles: Taubaté, Resende, Volta Redonda, Três Rios e Itaocara. Além disso, percebeu-se a ocorrência de gorges (gargantas) próximos às zonas de convergência de drenagem, o que sugere a formação de paleodivisores ao longo da bacia. Foram extraídos perfis normalizados de afluentes de drenagem que indicam que rios distantes da foz do rio Paraíba do Sul apresentam índices de concavidades elevados, indicando maior ajuste ao nível de base. Os mapas Seppômen indicam a formação de depressões topográficas ao longo do Planalto Sudeste, situados nos grábens e nas zonas de convergência de drenagem. A análise de perfis topográficos ao longo do divisor da Mantiqueira indica maior dissecação na porção nordeste e menor dissecação na porção sul, esta característica é corroborada pelos valores de chi (χ) que indicam um divisor mais próximo do equilíbrio na porção norte enquanto o divisor na porção sul está submetido à processos de migração e recuo. Com a análise dos resultados, pode-se dizer que o sistema fluvial da Bacia Hidrográfica do rio Paraíba do Sul possui uma complexa história evolutiva, herdada pela interação de esforços tectônicos e processos geomorfológicos sobre o relevo. Sua paleodrenagem era formada por sistemas fluviais endorreicos que convergiam na direção das depressões do relevo formadas com a consolidação do Rift Continental do Sudeste do Brasil. Esta afirmação é comprovada por três evidências: (i) a ocorrência de drenagens inversas ao canal principal do rio Paraíba do Sul; (ii) Perfis de drenagens muito ajustados ao nível de base distantes da foz; (iii) a formação de zonas topográficas deprimidas interrompidas por elevações observados no mapa Seppômen. A evolução do sistema de drenagem da área de estudo se deu por meio de erosão remontante a partir de capturas fluviais sobre o planalto sudeste brasileiro. Estes mecanismos de erosão remontante e capturas fluviais dissecaram os paleodivisores e criaram vagas erosivas que incorporaram, uma a uma, os sistemas fluviais endorreicos do RCSB ao Oceano Atlântico. O sistema de capturas e o pulso erosivo do rio Paraíba do Sul atingiu o divisor da Serra da Mantiqueira inicialmente a norte, através do rio Pomba, e avançou sobre o planalto sudeste incorporando sistemas de drenagem endorréicos por meio de capturas de drenagem até configurar o sistema de drenagem atual. / [en] The main objective of this Thesis is to analyze the morphogenesis of the Paraíba do Sul River drainage system and to recognize the processes involved in its evolution. For that, the following methodological procedures were used: (i) bibliographic review about the theme; (ii) construction of a georeferenced thematic database; (iii) morphological and morphometric analysis of drainage and relief systems; (iv) data processing in a GIS environment and analysis of results. Analyzing the morphology of the drainage systems in the Paraíba do Sul river basin, drainage convergence zones were identified along the main river channel, being associated with the grays originated by the cenozoic tectonism that reached the southeast plateau, being: Taubaté, Resende, Volta Redonda, Três Rios and Itaocara. The occurrence of gorges (gorges) near the drainage convergence zones was noticed, which suggests the formation of paleodividers along the basin. Standardized profiles of drainage tributaries were extracted, indicating that rivers distant from the mouth of the Paraíba do Sul River have high concavity indexes, indicating greater adjustment at the base level. Seppômen maps indicate the formation of topographic depressions along the Southeast Plateau, located on the slopes and in the drainage convergence zones. These depressions occur at the Cenozoic grabens along the southeast plateau. Analysis of topographic profiles along the divider of Mantiqueira indicates greater dissection in the northeast portion and lesser dissection in the southern portion, this characteristic is corroborated by the chi (χ) values that indicate a divider closer to balance in the northern portion while the divider in the southern portion is submitted to migration and retreat processes. With the analysis of the results, it can be said that the river system of the Paraíba do Sul River Basin has a complex evolutionary history, inherited by the interaction of tectonic efforts and geomorphological processes on the relief. Its paleodrainage was formed by endorheic river systems that converged in the direction of the relief depressions formed with the consolidation of the Continental Rift of Southeast Brazil. This statement is supported by three evidences: (i) occurrence of reverse drains to the main channel of the Paraíba do Sul River; (ii) Drainage profiles very adjusted to the base level far from the mouth; (iii) formation of depressed topographic zones interrupted by elevations observed in the Seppômen map. The evolution of the drainage system in the study area was achieved through eroding erosion from river catches over the southeastern Brazilian plateau. Mechanisms of remounting erosion and river catches dissected the paleodividers and created erosive waves that incorporated, one by one, the RCSB s endorheic river systems into the Atlantic Ocean. The capture system and the erosive pulse of the Paraíba do Sul River reached the Serra da Mantiqueira divider initially to the north, through the Pomba River, and advanced over the southeast plateau incorporating endorheic drainage systems by means of drainage catches until the system was configured. current drainage.

[pt] O processo de voçorocamento é apontado em muitas pesquisas como consequência do uso do solo, sobretudo da ação antrópica. Entretanto, no médio vale do rio Paraíba do Sul (RJ/SP), tem se observado que áreas sob o mesmo tipo de cobertura e uso do solo apresentam comportamentos diferentes quanto a ocorrência de voçorocas, indicando que existem outros fatores que determinam, de forma mais intensa, a ocorrência desse processo. Desta forma, esse trabalho se propôs a investigar os fatores que podem influenciar a distribuição diferencial do processo de voçorocamento nesta paisagem. Foram selecionadas as bacias mais próximas à calha principal do rio Paraíba do Sul e foram plotadas (em imagem de satélite, com método de fotointerpretação) todas as voçorocas identificadas nesta área. A distribuição espacial de voçorocas foi comparada com outros dados da região (unidades litológicas, cobertura e uso e aspectos morfométricos do relevo). Ao todo foram plotadas 671 voçorocas. Destas 671, 99 (14,7 por cento) foram identificadas como resultado de cortes de estrada e 572 (85,3 por cento) sem apararente relação direta com os cortes de estrada. O resultado da análise evidenciou a predominância deste processo sobre a unidade metassedimentar do gnaisse Paraíba do Sul, caracterizado por um material bastante friável quando decomposto. Além disso, a proximidade da calha principal do rio Paraíba do sul também exerce influência como nível de base regional, determinando o limite do processo erosivo. / [en] Gully erosion have been indicated in many researches as a consequence of the use of land use and land cover. However, it has been observed, in middle Paraíba do Sul river valley, that areas on the same type of current and past land use cover presents different behaviors regarding the occurence of gullies. This indicates that there are other factors that determine the occurenc of this process. The factors that may influence the diferencial distribution of the gully erosion process in this landscape were investigated. Initially, the watersheds closest to the main waterway of the Paraíba do Sul river were selected and all gullies were identified in this área. The spatial distribution of gullies was compared with other data of the region (lithologic units structure, land use cover and morphometric aspects of relief). In all, 671 gullies were plotted. Of these 671, 99 (14,7 percent) were identified as resulto f roads, and 572 (85,3 percent) with no apparent direct relation to this. The result of the analysis evidenced that the predominance of gully erosion is on the metassedimentary lithologic unit of the Paraiba do Sul gneiss. This lithologic unit is characterized by a very friable material when decomposed. In addition, the proximity of the main channel of the Paraiba do Sul river also exerts influences as a regional base level, determining the limit of the erosive process.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-26T17:16:29Z No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado-Savergnini.pdf: 1862145 bytes, checksum: e45f0963fc6b204e533d27e1e8f57ffb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T17:16:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação mestrado-Savergnini.pdf: 1862145 bytes, checksum: e45f0963fc6b204e533d27e1e8f57ffb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / drenagem da bacia hidrográfica e de lançamentos pontuais de efluentes do processamento da cana, como o vinhoto. Este efluente consiste em um líquido com alta carga orgânica, demanda de oxigênio e sólidos em suspensão. Para caracterizar a matéria orgânica proveniente do impacto da agroindústria da cana, ferramentas geoquímicas podem ser utilizadas, determinando sua origem e o estado trófico ambiental. Análises microbiológicas também são importantes na medida em que microrganismos degradam a matéria orgânica, estabelecendo o equilíbrio dinâmico do ecossistema. Este trabalho apresentou como objetivo a caracterização do impacto ambiental e degradação microbiana do vinhoto no Baixo Rio Paraíba do Sul. As análises foram realizadas na água e no sedimento ao longo da zona de mistura fluvial no início (Campanhas I – 07/2006 e III – 07/2007) e final da safra (Campanha II – 10/2006). No laboratório, foram realizados bioensaios para se estimar o potencial de biodegradação do vinhoto. As estações se localizaram a montante e a jusante do lançamento do efluente em até cerca de 200 metros de distância, também sendo realizadas coletas na foz do rio como referência. Os sedimentos foram fracionados em finos (<63 μm) e grossos (>63 μm). Na água, valores elevados de temperatura e oxigênio dissolvido juntamente com baixos valores de pH foram bons indicadores da presença de vinhoto e a alta concentração de potássio foi essencial para a identificação de seu lançamento no efluente industrial. No sedimento, as diferenças encontradas entre as concentrações de fósforo orgânico e inorgânico, e as altas concentrações de carbono orgânico, razão C:N e potássio foram eficientes na caracterização do impacto do efluente e da agricultura. Concentrações semelhantes de fósforo orgânico e inorgânico, juntamente com razões C:N em torno de 12 demonstraram que a foz do rio é influenciada pela agricultura de cana, sugerindo que a matéria orgânica sedimentada é tanto de origem fitoplanctônica como de vegetais superiores. A fração fina correlacionou-se significativamente com a maior parte dos parâmetros e se mostrou útil na avaliação do impacto, pois o principal componente do vinhoto, o potássio, se concentrou preferencialmente nos grãos menores que 63 μm. As análises microbiológicas revelaram que a entrada dos efluentes influencia a comunidade bacteriana, aumentando a biomassa e o ganho energético (analisado através da ETSA) na água e no sedimento no início da safra. Entretanto, o acúmulo de carga orgânica no sedimento do final da safra, inibiu a respiração aeróbia e diminuiu a capacidade de auto-depuração ambiental. Os microrganismos isolados do sedimento foram capazes de crescer e utilizar o vinhoto como única fonte de energia nos bioensaios, demonstrando seu possível uso em processos de biorremediação. Observou-se que o número de células por cm3 deve ser no mínimo da ordem de 108 a 109 para uma eficiente remoção de biopolímeros (37%) e percebeu-se que o fosfato é consumido eficientemente (99%) somente quando em concentrações próximas a 3 mg L-1, observando-se uma baixa eficiência de consumo quando em concentrações próximas a 9 mg L-1.. A eficiência de degradação foi alta nos primeiros 6 dias do bioensaio, não sendo observado reduções eficientes nos demais dias de análise. / The pollution in rivers caused by sugar cane agriculture and industry is a result of runoff and point source discharge of sugar cane effluents, mainly vinasse with high organic content, oxygen biological demand and suspended solids. Geochemical tools can be used to characterize the organic matter from effluents, like determining origin and environmental trophic state. Microbiological analyses are also important, as microorganisms degraded organic matter and establish the ecosystem dynamic equilibrium. The aim of this work was to characterize the impact and microbial degradation of vinasse in the Low River Paraíba do Sul. Analyses were performed in water and sediment along the fluvial mixture zone in the beginning (Campaign I -07/2006 e III – 07/2007) and at the end of crop (Campaign III – 10/2006). In laboratory were performed bioassays to estimate the vinasse potential biodegradation. The samples were collected upstream and downstream ranging in 200 m from the effluent discharge source, as well as at the mouth of the river how reference. The sediment samples were fractionated in fine (<63 μm) and coarse (>63 μm). In water, high values of temperature and dissolved oxygen with low values of pH were indicators of vinasse discharge and high concentration of potassium was fundamental to identify the presence of vinasse in the effluent. In sediments, differences were found between organic and inorganic phosphorus concentration, and the high values of organic carbon, C:N ratio and potassium were efficient descriptors of effluent and sugar cane agriculture. Similar concentrations of organic and inorganic phosphorus, and the C:N ratios around 12 demonstrated that the mouth of river was influenced by agriculture, suggested that the sedimentary organic matter originates from phytoplankton and also vacular plants. The fine fraction was significant correlated with the most part of parameters and was useful in the impact evaluation, as the main component of vinasse, the element potassium, was concentrated in grains smaller than 63 μm. The microbiological analyses revealed that the effluent influence in the bacterial community enhancing biomass, energetic gain (analyzed by ETSA) in both water and sediment at beginning of crop. However the organic fraction accumulated in the sediment inhibited aerobic respiration and reduced the capacity of environmental auto-depuration at the end of harvest period. Microorganisms isolated from local sediment were capable to grow and to use vinasse as a single source of energy during bioassays, demonstrating possible uses in bioremediation. It was observed that the number of cells/cm-3 has be in the minimum of the order 108 a 109 to an efficient remove of biopolymers (37%) and realized the fosfate is consumed efficiently (99%) only when in concentrations near of 3 mg L-1 , observing low efficient of consume when concentrations are nearly of 9 mg L-1 . The efficiency of degradation was high in the first 6 days of bioassay, not being observed efficient reductions in the others days of analyses.