Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-05T13:06:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Júlio_Biblioteca_Versão Final.pdf: 3289146 bytes, checksum: 2fec71be205647a4339cfca68aa36f10 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T13:06:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Júlio_Biblioteca_Versão Final.pdf: 3289146 bytes, checksum: 2fec71be205647a4339cfca68aa36f10 (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / FINEP, FACEPE e CNPq / Devido às condições geográficas e climáticas, o semiárido brasileiro enfrenta grandes problemas de escassez de água. As tecnologias para a captação da água de chuva e o uso de cisternas para armazenamento podem minimizar o problema da falta de água, para os moradores desta região. Apesar de representar uma solução interessante e eficiente no enfrentamento da escassez hídrica, se faz necessário a implantação e avaliação de dispositivos que permitam também a garantia do armazenamento de água com qualidade compatível com a finalidade de uso humano. Dispositivos de desvio constituem parte integrante do sistema teto-ductos-cisterna e baseiam-se em conceitos hidráulicos como os princípios dos vasos comunicantes e do fecho hídrico. Estes dispositivos foram utilizados para acumular a água que lava a atmosfera, telhado e calhas, evitando, assim, seu encaminhamento à cisterna. Este trabalho está focado no desenvolvimento e avaliação de dispositivo automático de desvio das primeiras águas de chuva, como barreira sanitária para evitar a contaminação da água armazenada em cisternas do semiárido pernambucano. Para isso, nesta pesquisa foi concebido um dispositivo de desvio automático, modulado, confeccionado em tubos de PVC de 100 mm, que foi instalado em uma residência, em Pesqueira, e no Campus da UFPE, em Caruaru, ambas as cidades localizadas no Estado de Pernambuco. Além disso, foi realizado o monitoramento da qualidade da água armazenada em seis cisternas, incluindo a cisterna que recebeu o dispositivo de desvio, bem como dois experimentos, em anos consecutivos, para avaliação da qualidade da água ao longo do percurso: atmosfera, telhado, calha, desvio e cisterna, durante as primeiras horas de precipitação atmosférica. O monitoramento da qualidade da água foi realizado durante quatro anos com análises mensais e no período de dezembro de 2007 a dezembro de 2011 foram realizadas 179 coletas. Na instalação experimental da UFPE, para avaliação da influência da intensidade da precipitação (23 mm/h e 46 mm/h) e de cada um dos quatro primeiros milímetros de chuva conduzidos para o interior da cisterna sobre a qualidade da água armazenada, foram realizados cinco experimentos. A primeira intensidade de precipitação simulada corresponde à uma típica da região (23 mm/h) e a outra (46 mm/h) representa um evento extremo. Dentre quatorze parâmetros avaliados, merecem destaque os resultados referentes a alcalinidade, turbidez, coliformes totais e E.coli. Os resultados do monitoramento em Pesqueira indicaram que o tempo de construção da cisterna, a forma de manejo e a presença de dispositivo de desvio influenciam de forma considerável na qualidade da água. O referido dispositivo de desvio promoveu redução de 62,4%, 96,5% e 100% nos valores de turbidez, coliformes totais e E.coli, respectivamente, e pode ser considerado como barreira sanitária à contaminação da água que segue para as cisternas. Os experimentos realizados na instalação da UFPE indicaram que o desvio do primeiro milímetro de chuva é extremamente importante para garantir o encaminhamento de água de boa qualidade às cisternas e promoveu a remoção de 93,2; 93,7; 98 e 100%, respectivamente de cor, turbidez, coliformes totais e E.coli, quando se utilizou precipitação simulada.

The objective of this research was to suggest the proposed classification of bodies of water to the basin of the stream Jacutinga, city of Ivorá-RS, based in its water usage and current status of water quality. The stream Jacutinga and its tributaries have been widely used for the irrigation of vegetables and fruit trees, watering animals, receiving and dilutive of effluents released partially untreated sewage discharge and the station sewage treatment. To evaluate the water quality to the basin of the stream Jacutinga, we used 8 points for water quality sampling and flow measurement in the period January 2009 to February 2011, totaling 6 campaigns. Analyses of physical, chemical and biological water were carried out, comparing the quality to the standards established by CONAMA Resolution 357/05. Therefore, analyzing the current situation of the body of water has the objective to evaluate the potential of water bodies to be classified to meet the water use and consequently class of classification. This classification allows to determine how much the waters are impacted by pollution and what are the critical variables. With regard to the current situation of water quality, the variables turbidity, pH, TDS and BOD were within the limits from class 1 in all sampling points. DO was within limits of class 1, except at the sampling point QA4, which was within the limits of class 2. Escherichia coli variable was within the limits of class 2, except at the sampling point QA7, where you stayed within the limits of class 1 and sampling point QA5, where it stayed within the limits of class 3. The suggestion of proposed classification of bodies of water to the basin of the stream Jacutinga based on water uses and current status of quality water, would be to conduct mitigating measures in point area sampling QA5, so that its waters remain within the limits of class 2, through the deployment of domestic sewage network in the stretch that includes the sampling points QA3-QA4 linking of station sewage treatment. / O objetivo desta pesquisa foi sugerir a proposta de enquadramento dos corpos de água para a bacia hidrográfica do arroio Jacutinga, município de Ivorá-RS, baseada nos usos da água e na situação atual da qualidade da água. O arroio Jacutinga e seus tributários têm sido largamente utilizados para a irrigação de hortaliças e plantas frutíferas, dessedentação de animais, receptoras e diluidoras dos efluentes domésticos lançados parcialmente sem tratamento e pelo lançamento de efluentes da estação de tratamento de esgoto - ETE. Para avaliar a qualidade da água na bacia hidrográfica do arroio Jacutinga, foram utilizados 8 pontos de amostragens de qualidade da água e medição de vazões, no período de janeiro de 2009 a fevereiro de 2011, configurando-se 6 campanhas. Foram realizadas análises dos parâmetros físicos, químicos e biológicos da água frente aos padrões de qualidade estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 357/05. Logo, a análise da situação atual do corpo de água tem o objetivo de avaliar o potencial dos corpos de água a serem enquadrados de atender aos usos da água e consequentemente a classe de enquadramento. Trata-se de avaliar o quanto as águas estão impactadas pela poluição e quais são as variáveis críticas. Com relação à situação atual da qualidade da água para as variáveis turbidez, pH, SDT e DBO ficaram dentro dos limites da classe 1 em todos os pontos de amostragens. Para a variável OD ficou dentro dos limites da classe 1, exceto no ponto de amostragem QA4, onde ficou dentro dos limites da classe 2. Para a variável Escherichia coli ficou dentro dos limites da classe 2, exceto no ponto de amostragem QA5, onde ficou dentro dos limites da classe 3 e o ponto de amostragem QA7, onde ficou dentro dos limites da classe 1. A sugestão de proposta de enquadramento dos corpos de água para a bacia hidrográfica do arroio Jacutinga, baseada nos usos da água e na situação atual da qualidade da água, seria realizar medidas mitigadoras na área do ponto de amostragem QA5, a fim de que suas águas fiquem dentro dos limites da classe 2, através da implantação de rede coletora de efluentes domésticos, no trecho que compreende os pontos de amostragens QA3-QA4 ligando a ETE.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Economic development and growth of productive activities have been accelerating the degradation of water resources. This research aimed to evaluate the pollutant loads in surface waters and in sediments conveyed by urban drainage systems in a tributary of the Cadena creek in the municipality of Santa Maria-RS. A number of factors may interfere with the water pollution, such as precipitation, stream flow, use and occupation of the land area of the basin, and dry period prior to the event. Results showed that the mean concentration of events presented a variability related to precipitation and precipitation intensity. The average concentration of pollutants in the events tended to increase with the precipitation and precipitation intensity. The prior dry period was significantly correlated with the heavy metals copper and nickel. Diffuse load obtained for total suspended solids, BOD and total coliform organisms was 28.812 kg/ha/year, 3.225 kg/ha/year and 5,03E+07 organisms/ha/year, respectively. The curves M(V) along with the curves of maximum divergence evidenced the variability of the first flush and the differences between the events and parameters. The difference in the pollutant load is due to the high degradation process because of anthropogenic activities, such as urbanization and launch of domestic wastewater. Concentrations of heavy metals in bottom and suspended sediments were below the limit established by CONAMA Resolution 454/12 and the guidelines of the sediments of the Environment Institute of Canada. The bed material of the Cancela-Tamandaí creek is sandy with a predominance of coarse and medium sand. / O desenvolvimento econômico e o crescimento das atividades produtivas vêm acelerando o processo de degradação dos recursos hídricos. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar as cargas de poluentes nas águas superficiais e nos sedimentos veiculados pela rede de drenagem urbana, em um afluente do arroio Cadena, no município de Santa Maria-RS. Obtendo-se uma análise dos fatores que interferem na poluição do curso hídrico como: precipitação, vazões, uso e ocupação do solo, área da bacia e período seco antecedente ao evento. As concentrações médias dos eventos tiveram variabilidade em função da precipitação e da intensidade da precipitação. A concentração média dos poluentes nos eventos mostrou tendência a aumentar com a precipitação e com a intensidade de precipitação. O período seco antecedente apresentou correlação significativa com os metais pesados cobre e níquel. A carga difusa obtida para sólidos suspensos totais foi de 28.812 kg/ha/ano, para DBO de 3.225 kg/ha/ano e para coliformes totais de 5,03E+07 organismos/ha/ano. As curvas M(V), juntamente com as curvas de máxima divergência evidenciaram a variabilidade da carga de lavagem e as diferenças entre os eventos e parâmetros. A diferença na carga poluente deve-se ao processo de degradação elevada devido às atividades antrópicas, como urbanização e lançamento de efluente doméstico. As concentrações de metais pesados nos sedimentos de fundo e em suspensão apresentaram-se abaixo do limite estabelecido na resolução CONAMA nº 454/12 e nas diretrizes de sedimentos do Instituto do Meio Ambiente do Canadá. O material de leito do arroio Cancela-Tamandaí é arenoso, com predomínio de areia grossa e areia média.

This study aimed to quantify the diffuse pollution load of domestic sewage discharged into the urban basin. The quantification of these loads is of great importance in order to evaluate their impact and to devise structural control measures, which makes it essential in the analysis of alternatives for water resource management. The area studied was the Cancela basin, located in the city of Santa Maria, RS, with a population of approximately 18082 inhabitants and a drainage area of 4,95 km2. A significant portion of the watershed does not possess a sewer system and sewage is discharged into the urban drainage network. In order to obtain the pollution load, water samples and water flow measurements were taken during two consecutive days, with four collections each day, as the water quality and water flow vary on an hourly basis, due to sewage discharge. The results showed a deterioration in the water quality with parameters within and below the limits established for Class 4 in the CONAMA 357/05 Resolution. Statistical analysis showed that the behavior of parameters was similar for all sections. In general, values of dissolved oxygen and pH showed little variability, however, values of conductivity, turbidity, solids, BOD, COD, total coliforms and Escherichia coli presented great variability due to the hourly variation in sewage discharge. The pollution load was determined for the following parameters of water quality: solid (total, suspended or dissolved), BOD, COD, and Escherichia coli. For each section, the lowest values occurred during the first sample taken in the morning, increased during the day and showed a tendency to decrease in the afternoon. Domestic sewage discharge was shown to be responsible for 119.8 Kg BOD/day and 1.33E+13 NMP/day of Escherichia Coli in the basin. The contribution per capita calculated for the city of Santa Maria, 32.4 g BOD/inhabitant/day, was inferior to values suggested in the literature (54 g BOD/inhabitant/day and 43.3 g BOD/inhabitant/day; PRÓ- GUAÍBA, 1991). / Este trabalho teve por objetivo quantificar a carga de poluição difusa de esgoto doméstico lançada em bacia hidrográfica urbana. A quantificação destas cargas apresenta grande importância na avaliação do impacto por elas produzido e no projeto de medidas estruturais para o seu controle, tornando-se indispensável nas análises de alternativas para o gerenciamento dos recursos hídricos. Foi estudada a bacia hidrográfica do Cancela, localizada na cidade de Santa Maria, RS com uma população de aproximadamente 18.082 habitantes, área de drenagem de 4,95 km2. Grande parte da bacia não possui rede de esgotamento sanitário, lançando seus esgotos na rede de drenagem urbana. Foram realizadas amostragens de água e medição da vazão durante dois dias consecutivos, com quatro coletas por dia, possibilitando a obtenção da carga poluente, uma vez que a qualidade da água e a vazão apresentam uma variação horária, função da contribuição. Os resultados das análises mostraram deterioração da qualidade da água da bacia, com parâmetros dentro e inferior aos limites fixados para a classe 4 da Resolução CONAMA 357/05. A análise estatística mostrou que o comportamento dos parâmetros foi semelhante em todas as seções. De forma geral os valores de oxigênio dissolvido e pH apresentaram pequena variabilidade, no entanto, os valores da condutividade, turbidez, sólidos, DBO, DQO, coliformes totais e Escherichia coli tiveram grande variação devido à variação horária da contribuição de esgoto. A carga poluente foi determinada para os seguintes parâmetros de qualidade da água: sólidos (totais, suspensos e dissolvidos), DBO, DQO, e Escherichia coli. Para a mesma seção, os menores valores ocorreram na primeira amostragem do período da manhã, aumentaram durante o dia e mostraram tendência de redução a tarde. Verificou-se que a contribuição de esgoto doméstico é responsável pelo lançamento de 119,8 Kg DBO/dia e 1,33E+13 NMP/dia de Escherichia coli na bacia. A contribuição per capita calculada para cidade de Santa Maria, 32,4 g DBO/hab.dia, foi inferior a sugerida pela bibliografia 54 g DBO/hab.dia e 43,3 g DBO/hab.dia (PRÓ-GUAÍBA, 1991).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The eutrophication is an environmental disorder that happens due to nutrients excess, mainly in lakes and reservoirs, from human action. This disorder causes the algal bloom, impairing the water quality, increasing the water turbidity and toxicity. This work aimed to assess the trophic state of Vacacai Mirim reservoir, located in the city of Santa Maria, southern Brazil, between 2010 and 2011, using a mathematical model for simulation and verify the water quality based on CONAMA resolution 357/2005 and on the Trophic State Index. The model used in this work is denominated CE-QUAL-W2 and was developed to water quality simulation in rivers and, principally in reservoirs. Data and information for the study area that have been published in previous work were used. These data were entered in the model as input data and then made the calibration of it. The calibration was made manually, using perturbation of parameters and has proven adequate, verifying the accuracy by the average absolute error and root mean square error. After calibration, the validation was made using a data set that was not entered as input data in calibration process. Afterwards, it was proposed extreme scenarios to verify the behavior of reservoir in front of situations of drought (30 days in length), high volume of precipitation (20x and 50x increase in rainfall volume), population growth (increase in nutrients concentration at 33, 66 and 99%) and finally, a possible treatment of effluents in the drainage basin (reduction in nutrients concentration at 33, 66 and 99%). The simulation of scenarios has shown that a drought of 30 days worsens the water quality, making the reservoir hypereutrophic and harming the classification of reservoir in reference values of Class 3 from CONAMA resolution 357/2005. The increase of precipitation dilutes nutrients and pollutants, decreasing their concentration, improving the water quality and keeping the trophic state of the reservoir. The scenario of the increase of pollutant load evidences that total phosphorous and chlorophyll-a exceeds limits reference values of Class 3, being necessary attention, because they raise the trophic state of the reservoir to hypereutrophic. The effluent discharge reduction scenario shows that, by reducing 66% the launch, there are considerable water quality gains, classifying the reservoir in Class 3 and being classified as mesotrophic. / A eutrofização é um distúrbio ambiental que acontece devido ao excesso de nutrientes, principalmente em lagos e reservatórios, proveniente da ação antrópica. Esse distúrbio causa a proliferação de algas, prejudicando a qualidade da água, aumentando os níveis de turbidez e também de toxicidade da água. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o estado de trofia do reservatório do rio Vacacaí Mirim, na cidade de Santa Maria/RS, entre os anos de 2010 e 2011 utilizando um modelo matemático de simulação e verificar a qualidade da água frente a resolução CONAMA 357/2005 e o Índice de Estado Trófico. O modelo utilizado neste trabalho é denominado CE-QUAL-W2 e foi desenvolvido para simulações de qualidade da água em rios e, principalmente, em reservatórios. Foram utilizados dados e informações referentes a área de estudo, que foram publicados em trabalhos anteriores. Esses dados foram inseridos no modelo como dados de entrada, para então ser feita a calibração do mesmo. A calibração foi realizada de forma manual, utilizando a perturbação de parâmetros e se mostrou adequada, ao se verificar a precisão por meio de erro médio absoluto e da raiz do erro médio quadrático. Após o modelo calibrado, foi feita a validação utilizando uma campanha que havia ficado de fora da calibração. Posteriormente, foram propostos cenários extremos para se verificar o comportamento do reservatório frente situações de estiagem, de volumes intensos precipitados, do aumento populacional e, por último, de um possível tratamento dos efluentes na bacia de drenagem. A simulação de cenários mostrou que uma estiagem de 30 dias piora a qualidade da água, tornando o reservatório hipereutrófico e prejudicando a classificação do reservatório nos valores de referência da Classe 3. O aumento da precipitação dilui nutrientes e poluentes, fazendo com que a sua concentração diminua, melhorando a qualidade da água e mantendo o estado de trofia do reservatório. O cenário de aumento da carga poluidora evidencia que o fósforo total e a clorofila a excedem os valores de referência da Classe 3, sendo necessário uma atenção maior, visto que elevam o estado trófico do reservatório para hipereutrófico. O cenário de redução do lançamento de efluentes mostra que, ao se reduzir em 66% o lançamento, há consideráveis ganhos de qualidade da água, classificando o reservatório nos valores de referência da Classe 3 e sendo classificado como mesotrófico.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The natural ecosystems are modificated by human activities, charging the nutrients and sediments transference to aquatic environments. Our objective were to study the phosphorus (P) dynamic in little cracks after rainfall events, its relation with sediments physicalchemicals properties in a catchment with tobacco culture system under different soil management. It was measured sediments concentration, soluble phosphorus (Ps), particulate bioavailable P (Ppd) potentially bioavailable P (Pppb) e total phosphorus (Pt) in water and sediment samples. These samples were collected in several places during tobacco culture cycle (October to February). In sediments it were analysed the maximum capacity of adsorption (Pmax), the constant related to the bound energy (k) and the phosphorus equilibrium concentratrion (CEP), using adsorption and desorption. Using desorption curves, it were calculated the maximum desorption capacity (β) and the rate constant of desorption (λ). In the sediments, it was determined the iron oxides and total organic carbon contents, and granulometric distribution. The water collected from the areas with larger antropic action presented larger sediment and phosphorus concentrations in all forms comparatively that collected from areas with larger forest covering. The sediments collected in the areas less antropic presented smaller contents of Ppb, larger λ and CEP, while the sediments of those areas with more soil use presented larger k, Pt and buffering capacity (Pppb and β). These behavior is related to the tenors of iron oxides in the sediments. The punctual sources pollution modify the phosphorus dynamics significantly, increasing the pollutant potential. For these reasons, the sediments from areas with larger antropic action have high potential of eutrophication of its surface waters, because its support the growth of aquatic microorganisms in the long period. / A ação antrópica modifica os ecossistemas naturais, alterando as transferências de sedimentos e nutrientes aos ambientes aquáticos. Este trabalho tem como objetivo estudar a dinâmica do fósforo nos cursos d'água durante os eventos pluviométricos e sua relação com a quantidade e as propriedades fisico-químicas dos sedimentos oriundos de diferentes condições de uso do solo, em uma microbacia hidrográfica de cabeceira, com sistema de produção de fumo. Determinou-se a concentração de sedimentos e as formas de fósforo solúvel (Ps), particulado biodisponível (Ppb), particulado potencialmente biodisponível (Pppb) e total (Pt) em amostras de água e sedimento coletadas em diferentes épocas do ano e locais da microbacia. Estimou-se, por meio de curvas de adsorção, a capacidade máxima de adsorção (Pmax), a constante relacionada à energia de ligação (k) e a concentração de equilíbrio de fósforo (CEP). Por meio de curvas de dessorção determinou-se a capacidade máxima de dessorção (β) e a taxa de dessorção constante de fósforo (λ). Determinou-se os teores de óxidos de ferro, carbono orgânico total e a granulometria dos sedimentos. As águas coletadas nas áreas com maior ação antrópica apresentaram maiores concentrações de sedimento e de fósforo em todas as formas, comparativamente àquelas coletadas em áreas com maior cobertura florestal. Os sedimentos coletados nas áreas menos antropizadas apresentaram menores teores de Ppb, maior λ e CEP, enquanto os sedimentos erodidos daqueles com maior contribuição de lavouras apresentaram maior k, Pt e capacidade de tamponamento (Pppb e β), estando relacionado aos teores de óxidos de ferro dos sedimentos. As fontes de poluição pontual modificam significativamente a dinâmica do fósforo, aumentando o seu potencial poluente. Por essas razões, os sedimentos erodidos de áreas com maior ação antrópica possuem maior potencial de eutroficação das águas superficiais, por apresentarem maior capacidade de suportar o crescimento de microrganismos aquáticos no longo prazo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The pollution and inadequate use of waters are problems that have been discussed frequently, because the water is a limited resource, which needs better management and conservation. Mathematical models of water quality have been used to assist studies relating to lakes, rivers, reservoirs and estuaries. The CE-QUAL-W2 is a software that simulates the change in water quality in the vertical and horizontal directions, it has several resources, and has been used by many authors. In Santa Maria, the Vacacaí Mirim reservoir has great importance, since it is responsible to provide part of the water that supplies the city. However, the reservoir has suffered from pollution coming from near areas. So, CE-QUAL-W2 model was used to simulate some water quality parameters of the reservoir, such as: water temperature, DO, BOD, and E.coli. We used results of monitoring realized in the years 2010 and 2011. The mean absolutes errors (MAE s) of the simulated temperatures, compared to observed, varied from 0.4 to 3.1°C, and standard errors (SE's), 0.4 to 3.5ºC. For the DO, the MAE's varied from 0.5 to1.9 mg /L and SE's, 0.7 to 2.2 mg /L. In the case of BOD, this obtained MAE's between 0.1 to 2.5 mg/L, and SE's between 0.1 to 2.5 mg/ L. Finally, the simulation of E.coli obtained MAE s between 1 and 230 MPN/100mL, and SE s between 1 to 235 MPN/100mL. Based on simulated profiles for CE-QUAL-W2, it might be said that parameters DO and temperature showed the best results, and E. coli, the biggest difficulties for calibration, due to their variability and lack of data. In the simulation scenario, firstly, it was used data by 2000 and 2010 demographic census, to estimate the population in the basin in 2050. The population increase was 56%. Although, the population at the local has increased considerably, the water quality has suffered a slight drop. Because, DO was 5.5 mg/L in 2010, and reach 4.4 mg/L in 2050, during the summer, not harming other seasons. In a second prediction, the installation of an enterprise was admitted, which launched large amount of wastewater in the reservoir, as a poultry slaughterhouse (125,000 chicken /day). In this case, the water quality showed a sharper declined, which increase in organic matter, reaching 5.1 mg/L at some points, and decreased of DO, with concentrations close to zero, not obeying the limits established by CONAMA Resolution 357/05, for the urban supply. In this way, we can said that the model simulates the behavior of water quality parameters in Vacacai Mirim reservoir, and makes predictions, it may be useful in other studies at the local and in reservoir management. / A poluição e o uso inadequado das águas são problemas, frequentemente, abordados, pois a água é um recurso limitado, que necessita de uma melhor gestão e conservação. Para auxiliar os estudos referentes a lagos, rios, reservatórios e estuários, cada vez mais, têm sido usados modelos matemáticos de qualidade da água. O CE-QUAL-W2 é um software que simula a variação da qualidade da água nas direções vertical e horizontal, possui vários recursos, e já foi utilizado por diversos autores. Em Santa Maria, o reservatório do Vacacaí Mirim possui grande importância, visto que é responsável por fornecer parte da água que abastece a cidade. Porém, o reservatório tem sofrido com a poluição, vinda das áreas próximas ao mesmo. Logo, o modelo CE-QUAL-W2 foi utilizado para simular alguns parâmetros de qualidade da água do reservatório, como: temperatura da água, OD, DBO e E.coli. Utilizou-se resultados de monitoramento realizado nos anos de 2010 e 2011. Os erros médios absolutos (EMA s) das temperaturas simuladas, em relação às observadas, variaram de 0,4 a 3,1°C, e os erros padrões (EP s), de 0,4 a 3,5ºC. Para o OD, os EMA s variaram de 0,5 a 1,9 mg/L e os EP s, de 0,7 a 2,2 mg/L. No caso da DBO, esta obteve EMA s entre 0,1 e 2,5 mg/L, e os EP s entre 0,1 e 2,5 mg/L. Por último, a simulação da E.coli obteve EMA s entre 1 e 230 NMP/100mL, e EP s, entre 1 e 235 NMP/100mL. Com base nos perfis simulados pelo CE-QUAL-W2, pode-se afirmar que os parâmetros OD e temperatura apresentaram os melhores resultados, e a E.coli, as maiores dificuldades para a calibração, devido à sua variabilidade e carência de dados. Na simulação de cenários, primeiramente, utilizou-se dados dos censos demográficos de 2000 e 2010, para estimar a população na bacia no ano de 2050. O aumento populacional foi de 56%. Embora a população no local tenha aumentado consideravelmente, a qualidade da água sofreu uma leve queda. Pois, o OD era 5,5 mg/L em 2010, e atingiu 4,4 mg/L em 2050, durante o verão, não prejudicando as demais estações. Em uma segunda previsão, admitiu-se a instalação de um empreendimento, que lançasse grande quantidade de efluente no reservatório, como um abatedouro de aves (125.000 aves/dia). Neste caso, a qualidade da água apresentou uma queda mais acentuada, com aumento da matéria orgânica, atingindo 5,1mg/L em alguns pontos, e diminuição do OD, com concentrações próximas a zero, não obedecendo os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005, para o abastecimento urbano. Dessa forma, pode-se afirmar que o modelo consegue representar o comportamento dos parâmetros de qualidade da água do reservatório do Vacacaí Mirim, e realizar previsões, podendo ser útil, em demais estudos no local e na gestão do reservatório.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2015-11-03T13:50:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5799471 bytes, checksum: 2011bc9ea678e0f76c7163f828014e87 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-03T13:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5799471 bytes, checksum: 2011bc9ea678e0f76c7163f828014e87 (MD5) Previous issue date: 2010-03-22 / Este trabalho visa discutir a aplicação da metodologia de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle em estações de tratamento de água para consumo humano, por meio de estudos de caso em estações de tratamento de água para consumo humano que operam com ciclo completo, quais sejam: ETA UFV - responsável pelo abastecimento de água do 'campus' da Universidade Federal de Viçosa e ETA SAAE I e II, responsáveis pelo abastecimento de água da área urbana do município de Viçosa - MG. A dissertação foi desenvolvida seguindo, basicamente, a sequência de passos para implantação do sistema APPCC, ou seja: (i) etapas preliminares; (ii) identificação de perigos; (iii) identificação de pontos críticos de controle; (iv) estabelecimento de limites críticos; (v) definição do monitoramento dos PCC; (vi) estabelecimento das medidas corretivas. Vale ressaltar que o presente trabalho restringe-se à avaliação de perigos microbiológicos. Como resultado foram identificados como perigos microbiológicos as bactérias, os vírus e os protozoários, que são os principais perigos presentes nos mananciais e estações de tratamento de água. Sendo que neste trabalho foram monitorados e detectados nos pontos de captação dos mananciais que abastecem os sistemas em estudo a presença de Giardia spp., Cryptosporidium spp., coliformes totais e Escherichia coli. Para identificação dos pontos críticos de controle foi aplicada a árvore de decisão proposta por Vieira 2005. Considerando os resultados obtidos e as diferenças entre o trabalho de Viera e este viu-se a necessidade de proposição de adaptações a arvore de decisão. Neste sentido foram incorporados os conceitos de pontos de atenção e pontos de controle, além dos tradicionais pontos críticos de controle. Com as adaptações na árvore de decisão foram identificados como: (i) PCC para o perigo protozoários as etapas de coagulação, floculação, decantação e filtração, demonstrando que as estações em estudo necessitam de adequações; (ii) PCC para o perigo bactérias/vírus a etapa de desinfecção, sendo as etapas que antecedem a desinfecção consideradas pontos de controle. Os limites críticos foram estabelecidos com base no padrão de potabilidade vigente. Foram estabelecidos também limites operacionais através da avaliação de desempenho das estações e banco de dados do monitoramento de rotina das mesmas. / The dissertation was developed by basically following the implementation steps of the HACCP system: (i) preliminary stages; (ii) hazard identification; (iii) identification of critical control points (CCP); (iv) establishment of critical limits; (v) establishment of critical control point monitoring; (vi) establishment of corrective measures. The scope of the present study is restricted to microbiological hazards. The microbiological hazards were identified as being bacteria, viruses, and protozoa, Which are the main hazards found in water sources and water treatment plants. The presence of Giardia spp., Cryptosporidium spp., total coliform and Escherichia coli were detected and monitored at the sources that feed the systems under investigation. In order to identify the critical control points, the decision tree proposed by Vieira 2005 was applied. Considering the results obtained and the differences between this study and Vieiraºs, adaptations to the decision tree were found necessary. As a result, in addition to the traditional critical control points, the concepts of attention points and control points were incorporated. With the adaptations to the decision tree, the following points were identified: (i) CCP for protozoa hazard were the coagulation, flocculation, decantation, and filtration stages; (ii) CCP for bacterial/viral hazards was the disinfection stage, While the stages preceding disinfection were considered as control points. The critical limits were established based on the current potability standards. Operational limits were also established through performance evaluations of the plants and the routine monitoring databases of these plants.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-11-22T15:29:09Z No. of bitstreams: 1 Fabricio Angelo Gabriel.pdf: 2771494 bytes, checksum: 3939c008b5cffdee217dd46107299ed6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-22T15:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabricio Angelo Gabriel.pdf: 2771494 bytes, checksum: 3939c008b5cffdee217dd46107299ed6 (MD5) Previous issue date: 2017-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The hydrographic basin of the Doce River is notable for its large volume of surface water and territorial area in the states of Minas Gerais and Espírito Santo. Although important to these states, it has been intensely influenced in the process of occupation, transformation, direct and indirect interference of the main channel over the last decades, resulting in negative effects on water and sediment quality, as well as consequences in the flows and geoforms on the course of the river. In this context, the purpose of this study was to monitor and evaluate the water and sediment quality of the lower Doce River, Espírito Santo, in relation to the presence of chemical species (Al, Fe, Ti, K, Ca, P, S, Zr, Mn, Zn, Sr, Cu, Nb, Y, Rb, Ni, Cr, Cd e Pb) and the application of geochemical indexes (Contamination Factor (CF), Pollution Load Index (PLI), Enrichment Factor (EF) and Geochemical Index (GeoI)) to measure the environmental quality of the sediments. Similarly, analyze data and information from agencies (ANA, IEMA, IGAM) concerning the chemical analysis of water. The sediment samples were collected in the Doce River in the municipality of Colatina, Espírito Santo, at nine sites where they are supposed to be minimally affected by anthropogenic contamination, and are places of great importance for the subsistence of the population. The level of the chemical species was determined by the Geosol-Lakefield Laboratory, located in the State of Minas Gerais. In relation to the physical aspects, it was carried out at the Construction Materials Laboratory, Department of Rural Technology, Federal Rural University of Pernambuco. The geoaccumulation index showed that most of the sampled sediments of the lower Doce River do not present contamination problems, being weak to moderately contaminated only by cobalt. For the contamination factor, the Co element presented the highest degree of contamination for all sites and periods analyzed. In relation to the Fe, the Co and Ni elements in the rainy season (at sites P4 and P8) indicate high enrichment. When the PLI is calculated, 33% of the sites are contaminated in the dry period, increasing to 44% in the rainy season. Regarding the water monitoring, the elements Fe, Mn, Al and Pb had the highest concentrations, above the allowable value defined by Brazilian National Environmental Council (CONAMA) Resolution 357/05 for class 2. The elements As, Cr, Ni and Zn reached the guideline value for class 2 only in november 2015 in Baixo Guandu, the beginning of Espirito Santos’ portion of the basin. In this context, the results presented here may direct future studies in relation to the environmental geochemistry of Espirito Santos’ portion of the basin, as well as in the elaboration of a management plan, since it is proven the use of the river’s water for human consumption. / A bacia hidrográfica do rio Doce se destaca por seu grande volume de água superficial e área de território nos estados de Minas Gerais e Espírito Santo. Apesar de ser importante para esses estados, ao longo das últimas décadas vem sendo influenciada intensamente no processo de ocupação, transformação e interferência direta e/ou indireta do canal principal, resultando em efeitos negativos na qualidade das águas e sedimentos, além de trazer consequências nas vazões e geoformas do curso do rio. Neste contexto, este estudo tem por finalidade monitorar e avaliar a qualidade da água e de sedimento do baixo curso do rio Doce, Espírito Santo, em relação à presença de espécies químicas (Al, Fe, Ti, K, Ca, P, S, Zr, Mn, Zn, Sr, Cu, Nb, Y, Rb, Ni, Cr, Cd e Pb) e aplicação de índices geoquímicos (Fator de Contaminação (FC), Índice de Carga de Poluição (ICP), Fator de Enriquecimento (FE) e Índice Geoquímico (IGeo) para aferição da qualidade ambiental dos sedimentos. Da mesma forma, analisar dados e informações de órgãos e agências (ANA, IEMA, IGAM) referentes à análise química da água. As amostras de sedimentos foram coletadas no rio Doce no município de Colatina (Espírito Santo) em nove pontos em que se supõem que sejam minimamente afetados pela contaminação antropogênica, e sendo locais de grande importância para a subsistência da população. Foi determinado o nível das espécies químicas pelo Laboratório Geosol-Lakefield, situado no Estado de Minas Gerais, em relação aos aspectos físicos, foi realizado no Laboratório de Materiais de Construção (Departamento de Tecnologia Rural da Universidade Federal Rural de Pernambuco). O índice de geoacumulação demostrou que a maioria dos pontos amostrados de sedimentos do baixo rio Doce não apresentam problemas de contaminação, estando fraco a moderadamente contaminado apenas por cobalto. Para o fator de contaminação, o elemento Co apresentou o maior grau de contaminação para todos os pontos e períodos analisados. Em relação ao FE, os elementos Co e Ni no período chuvoso nos pontos P4 e P8 indicam enriquecimento elevado. Quando calculado o ICP, as 33% dos pontos estão contaminados no período seco, aumento para 44% no período chuvoso. Quanto ao monitoramento da água, os elementos Fe, Mn, Al e Pb tiveram as maiores concentrações, acima do valor permissível definido pela Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 357/05 para a classe 2. Os elementos As, Cr, Ni e Zn atingiram o valor orientativo para a classe 2 apenas em novembro de 2015 na cidade de Baixo Guandu, início da porção capixaba da bacia. Neste contexto, os resultados aqui expostos podem direcionar futuros estudos em relação a geoquímica ambiental da porção capixaba da bacia, bem como na elaboração de um plano de gestão e manejo, pois é comprovado o uso da água para consumo humano.

Este trabalho apresenta um diagnóstico preliminar do aporte de sedimentos ao reservatório da Usina Hidrelétrica de Volta Grande (MG), oferecendo subsídios ao planejamento do uso e ocupação do solo, visando à manutenção dos usos múltiplos desse reservatório. A geração de cartas temáticas, bem como a distribuição espacial do aporte de sedimentos foram obtidas com a utilização da análise multi-critério. As cartas de risco obtidas, mesmo utilizando diferentes fatores, ressaltam áreas coincidentes de média e de alta vulnerabilidade à perda de solo e à sedimentação, indicando, portanto, a necessidade de planejamento, conservação e uso racional dos recursos de solo e água. / This work presents a preliminary diagnosis of the sediments silting up the Reservoir of the Hydro-electric Power Station of Volta Grande (MG), offering subsidies to the planning of use and occupation of the soil, aiming at the maintenance of the multiple uses of this reservoir. The development of thematic maps, as well as the area distribution of the sediments silting up, was obtained from the use of the multicriteria analysis. The risk maps obtained, even using different factors, show coincidental areas of medium and high vulnerability to the soil loss and sedimentation, pointing out, therefore, the need of planning to the recovery, conservation and rational use of the soil and water resources.