Os problemas de gerenciamento da qualidade da água envolvem diversas aspirações dos usuários envolvidos, quer sejam eles os que usam o recurso hídrico para diluição de seus efluentes ou para seu consumo. Portanto, é raro que os modelos matemáticos usados para auxílio nas tomadas de decisões sejam expressos em termos de um único objetivo, como a maximização da eficiência econômica. Para o aproveitamento de um determinado sistema hídrico, deve ser considerada a distribuição eqüitativa, o uso racional, a maximização da eficiência econômica, a minimização dos impactos ambientais, entre outros. Neste contexto, três modelos de otimização multiobjetivo foram propostos e foram considerados a maximização da carga lançada pelas fontes poluidoras, a melhora qualitativa da água, e a minimização da magnitude das violações dos padrões de qualidade da água. A principal contribuição deste trabalho está na incorporação de uma restrição ao modelo de otimização multiobjetivo. A restrição proposta representa um índice que tem o intuito de distribuir eqüitativamente a eficiência do tratamento necessária entre as fontes de poluição. Sem a consideração de uma medida de eqüidade, a tentativa de maximizar a quantidade de efluentes lançados resultaria numa alocação de grandes quantidades de efluentes passíveis de serem lançados pelos usuários localizados mais a montante do rio, enquanto que os usuários à jusante deveriam tratar seus efluentes com um nível máximo de eficiência. O método utilizado para solucionar o problema foi o non-dominated sorting genetic algorithm e este estudo teve sua aplicação na bacia do rio Atibaia, SP. As soluções apresentadas pela otimização demonstram e comprovam os conflitos existentes e a competição entre os critérios considerados. O algoritmo genético demonstrou ser uma técnica efetiva para solucionar problemas de otimização multiobjetivo em aplicações de gerenciamento da qualidade da água, identificando as variáveis de decisão e a frente Pareto. / Problems of water quality management involve many aspirations of the users engaged, those that use water for wastewater dilution or for their consumption. Therefore, it is uncommon that decision-making mathematical models used are expressed in terms of a single objective, like the maximization of economic efficiency. Using a particular water system, one should consider the equitable distribution, the rational use, the maximization of economic efficiency, the minimization of environmental impacts, among others parameters. In this context, three models of multiobjective optimization were proposed and considered to maximize the wastewater discharge by point sources, the qualitative improvement of the water, minimizing the magnitude of the violations of water quality standards. The main contribution of this work was the incorporation of a restriction on the multiobjective optimization model. The proposed restriction is an index that intends to distribute equitably the efficiency of treatment needed between pollution sources. Without considering equity measure, the attempt to maximize waste discharge would result in an allocation of large quantities of waste to the upstream users, while the downstream dischargers would be required to treat their effluents at levels of maximum possible efficiency. The method used to solve the problem was the non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA) and the case study was implemented in the Atibaia river basin, SP. The solutions presented by the optimization show and prove the existing conflicts and competition among the criteria considered. The genetic algorithm has been shown to be an effective technique for solving problems of multiobjective optimization in applications of water quality management, identifying the decision variables in Pareto front.

A água é recurso natural essencial à vida, indispensável à produção e ao desenvolvimento socioeconômico, que vem sofrendo degradações, por influências antrópicas, diferentes formas de uso e ocupação do meio físico, e por fatores como crescimento populacional, industrialização e urbanização. Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar a evolução temporal e espacial da presença dos metais pesados alumínio, cádmio, chumbo, cobre, cromo, mercúrio, níquel e zinco, e dos compostos químicos orgânicos pesticidas organoclorados, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) e bifenilas policloradas (PCB), na qualidade das águas e dos sedimentos nas bacias hidrográficas do Rio Tietê, principal recurso hídrico do Estado de São Paulo. O período abrangido pela pesquisa considerou os dados disponibilizados nos relatórios de qualidade das águas superficiais do Estado de São Paulo da Rede de Monitoramento operada pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CETESB, do período de 1978 a 2010, de 46 pontos de amostragem do compartimento água, e de 14 pontos do compartimento sedimento. Para a água foram consideradas as médias anuais calculadas a partir dos valores bimestrais, e para o sedimento foram considerados os valores anuais disponíveis nos relatórios. A análise dos resultados obtidos revelou que houve avanços positivos na qualidade das águas ao longo do tempo e da distribuição geográfica, com relação aos metais pesados, uma vez que, dos elementos analisados apenas o alumínio demonstrou tendências crescentes de concentrações no compartimento água e principalmente nos afluentes da Região Metropolitana de São Paulo e da região do Médio Tietê. Os demais metais demonstraram tendências estáveis ou decrescentes. Dos compostos orgânicos não foi possível concluir tendências de comportamento na água, pois o monitoramento é predominante no compartimento sedimento. Para este compartimento, foi possível concluir que os metais pesados demonstram acumulação, principalmente em pontos do trecho metropolitano. Dos compostos orgânicos, há evidências de acumulação dos HPA: Fluoranteno, Benzo(a)antraceno, Benzo(b)fluoranteno e Benzo(a)pireno nos Reservatórios Pirapora e Barra Bonita. Dos pesticidas organoclorados foi detectada presença de Alfa e Beta HCH, DDT, DDD, DDE e Metoxicloro no trecho metropolitano, e DDE no Reservatório Três Irmãos, trecho do Baixo Tietê. Das PCB estão registrados apenas limites de quantificação do composto, o que provavelmente demonstra controle satisfatório deste tipo de poluente. A condição favorável observada no monitoramento das águas pode ser atribuída às ações do saneamento, aos trabalhos voltados à prevenção e controle de fontes de poluição e padronização de metodologias utilizadas nas análises laboratoriais. A preservação da qualidade das águas deve ser prioridade e alvo de intensas e constantes ações integradas de iniciativas mantidas e aperfeiçoadas permanentemente pelo poder público, privado e sociedade, por meio de programas de prevenção, controle, fiscalização e desenvolvimento de ações na área de educação ambiental, com a implementação de políticas públicas eficientes e medidas responsáveis com o meio ambiente, para proteger os recursos hídricos das ações antrópicas, a fim de garantir crescimento socioeconômico com qualidade de vida e melhores condições ambientais e de saúde pública. / Water is a natural resource vital to life, essential to the production and socioeconomic development, which has suffered degradation by anthropogenic influences, different forms of land use and physical environment, and factors such as population growth, industrialization and urbanization. This research was conducted to evaluate temporal and spatial evolution of the presence of the heavy metals aluminum, cadmium, lead, copper, chromium, mercury, nickel and zinc, and of the organic chemicals: organochlorine pesticides, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and polychlorinated biphenyls (PCBs) in water and sediments quality in the Tiete River basins, the main water resource of the Sao Paulo State. The period covered by the survey considered the data provided in reports of surface waters quality of the Monitoring Network in São Paulo State operated by the Environmental Company of São Paulo CETESB, the period from 1978 to 2010, 46 sampling points in the water compartment and 14 in the sediment compartment. For water were considered the annual averages calculated from the values bimonthly, and for the sediment was considered the annual reports available. The results obtained revealed that there were positive improvements in water quality over time and the geographical distribution with respect to heavy metals, since only the elements analyzed aluminum concentrations rising trends shown in the compartment and especially in water tributaries of the São Paulo Metropolitan Region and the Middle Tiete. The other metals showed stable or decreasing trends. Organic compounds could not complete behavioral tendencies in the water, because the monitoring is predominant in the sediment compartment. To this chamber, it was concluded that the heavy metals demonstrate accumulation, especially at points of the underground passage. Organic compounds, there is evidence of accumulation of PAH: fluoranthene, benzo(a)anthracene, benzo(b)fluoranthene, benzo(a)pyrene in Pirapora and Barra Bonita Reservoir. Organochlorine pesticides were detected presence of Alpha and Beta HCH, DDT, DDD, DDE and Methoxychlor in the passage underground, and DDE in Três Irmãos Reservoir, a stretch of the Lower Tiete. Of the PCB are recorded only traces of the compound, which shows a satisfactory control of this type of pollutant. The favorable condition observed in the monitoring of water can be attributed to the sanitation actions, the work focused on the prevention and control of pollution sources and methodologies standardization used in laboratory tests. The preservation of water quality should be a priority and the target of intense and constant as integrated initiatives and improved continuously maintained by the public, private and society, through prevention, control, supervision programs and development activities in the area of environmental education with the implementation of efficient public policies and actions responsible for the environment, to protect water resources of the human actions, to ensure social and economic growth with quality of life and better environmental conditions and public health

Avalia a alteração da qualidade da água da região de lançamento dos efluentes domésticos no reservatório de Três Irmãos, em virtude da aplicação de nitrato de amônio, para controle de odor, na rede coletora de esgotos do município de Pereira Barreto desde 1996. Foram realizadas 6 campanhas, com freqüência bimestral, no período de Outubro de 2004 a Agosto de 2005. As amostras foram coletadas em seis pontos, sendo cinco no reservatório, e um na ETE-Pereira Barreto. Em cada estação no reservatório, as amostras foram tomadas à superfície, à meia profundidade e fundo. Obtiveram-se amostras de água e esgoto para análise de parâmetros físicos, químicos e hidrobiológicos. Para melhor avaliar a qualidade da água, como também do efluente final da ETE, foram efetuados o Teste de Postos com Sinais de Wilcoxon para Pares Combinados (Método Não-Paramétrico), Análise de Componentes Principais (ACP) e Análise de Agrupamento (Cluster). Os resultados mostraram que os níveis de nitrogênio nitrato na água e no efluente final situaram-se bem abaixo do limite máximo estabelecido pelo CONAMA 357/05 para águas da Classe 2 (10 mg/L). Concluiu-se que a prática da adição de nitrato de amônio para reduzir os odores em rede coletoras de esgotos sanitários, sob o ponto de vista ambiental, não apresentou potencial para acarretar impacto negativo no corpo receptor, e que a região de estudo no reservatório é um ambiente bem oxigenado, inclusive nas camadas mais profundas, com baixos teores de turbidez e pH levemente alcalino,entretanto, com alta condutividade elétrica e elevadas concentrações de nutrientes (fósforo e amônia), principalmente no período de verão. Este fato é devido à influência principalmente do esgoto doméstico que é lançado nesta área. / It evaluates the alteration of the quality of the water in the region of discharges of domestic effluents into the Três Irmãos reservoir, due to the application, since 1996, of ammonium nitrate into the sewer system of the city of Pereira Barreto. Six trips to collect samples were performed bimonthly between October 2004 and August 2005.The samples were collected at six different points: five in the reservoir and one in the Sewage Treatment Plant in Pereira Barreto. In each station of the reservoir, the samples were collected on the surface, at half depth and at the bottom. Water and sewage samples were obtained for analysis of physical, chemical and hydrobiological parameters. In order to better evaluate the quality of water, as well as the quality of the final effluent from the sewage of the Sewage Treatment Plant, the Wilcoxon Signed-rank Test for Paired Data (Nonparametric Test), the Principal Component Analysis and the Hierarchical Cluster Analysis Methods were performed. The results showed that the levels of nitrate-nitrogen in the water and in the final effluent were way below the maximum limit established by CONAMA 357/05 for Class 2 waters (10 mg/L). It was concluded that, environmentally speaking, the addition of ammonium nitrate to reduce the odors in sanitary sewer systems was not potentially significant to cause a negative impact on the reservoir. It was also concluded that the region under study in the reservoir is well oxygenated, even in deeper layers, with low turbidity levels and slightly alkaline pH; however, high electrical conductivity and high concentrations of nutrients (phosphorus and ammonia) were observed, mainly in summer. This is mainly due to the influence of the domestic sewage which is discharged in that area.

O Eucalyptus é o gênero florestal mais plantado no Brasil (5,6 milhões de hectares) e o Estado de São Paulo apresenta a segunda maior área plantada do país, com pouco mais de 970 mil hectares. O manejo intensivo das florestas plantadas de Eucalyptus, caracterizado pela alta produtividade, rápido crescimento e ciclos curtos de rotação, bem como a expansão do setor florestal, têm causado preocupações em relação aos efeitos desses plantios sobre a quantidade e a qualidade dos recursos hídricos. Diante desse contexto, esta tese foi desenvolvida com o objetivo de contribuir com o aprofundamento do conhecimento sobre os efeitos do manejo de florestas plantadas de Eucalyptus sobre os recursos hídricos. Para tanto, o segundo capítulo sintetiza os resultados de estudos já desenvolvidos no Brasil e que envolveram a mensuração de componentes do balanço hídrico em florestas plantadas de Eucalyptus e em diferentes biomas brasileiros, destacando os resultados dos estudos realizados em microbacias hidrográficas cobertas por florestas plantadas de Eucalyptus. No terceiro capítulo foram avaliados os efeitos da colheita florestal e do crescimento de florestas plantadas de Eucalyptus sobre o regime hidrológico de quatro microbacias hidrográficas e, no quarto capítulo, os efeitos sobre a qualidade da água e a exportação de nutrientes e sólidos suspensos. A revisão demonstrou que existem diferenças entre florestas plantadas de Eucalyptus e vegetação nativa, principalmente em relação aos valores anuais de rendimento hídrico (razão entre deflúvio e precipitação - Q:P), os quais tendem a diminuir, em microbacias hidrográficas, entre o primeiro e sétimo ano de idade das florestas plantadas. Os resultados demonstraram a existência de efeitos do manejo florestal como o aumento do rendimento hídrico (34%), do índice de escoamento base (4%) e do coeficiente de escoamento (21%) no primeiro ano depois da colheita (DC1) em relação ao ano anterior à colheita (AC), e a diminuição em 10%, 7% e 2%, respectivamente, no quarto ano depois da colheita (DC4) em relação ao ano DC1; o aumento da concentração de sólidos suspensos no ano DC1 em relação ao ano AC e a diminuição significativa dessas concentrações no ano DC4 em todas as microbacias estudadas; e o aumento das exportações de nutrientes e sólidos suspensos no ano DC1 acompanhando o aumento do rendimento hídrico e a diminuição das exportações no ano DC4 acompanhando a diminuição do rendimento hídrico. Em todas as escalas de análise do regime hidrológico (anual, sazonal e diária) foram observadas dinâmicas individuais nas microbacias hidrográficas diferentes daquelas observadas nos valores médios, demonstrando que outros fatores como, por exemplo, a precipitação, o tipo de solos e a declividade média, também podem influenciar o regime hidrológico além do manejo florestal. Esses efeitos demonstram que existe relação entre o manejo florestal e os recursos hídricos, mas não é possível afirmar que eles comprometem a quantidade e a qualidade da água. No entanto a conjunção entre fatores climáticos, características locais e as fases do manejo florestal pode agravar ou atenuar os efeitos sobre a quantidade e a qualidade da água, devendo esses aspectos serem observados nos planos de manejo florestal. / Eucalyptus is the most planted forest genus in Brazil (5.6 million hectares) and the State of São Paulo has the second largest planted area in the country, with over 970,000 hectares. The intensive management of forest plantations of Eucalyptus, characterized by high productivity, rapid growth and short rotation cycles, as well as the expansion of the forest sector, have caused concerns about the effects of these plantations on the quantity and quality of water resources. In this context, this thesis has been developed in order to contribute to the deepening of knowledge about the effects of Eucalyptus forest plantations management on water resources. Therefore, the second chapter summarizes the results of studies already developed in Brazil involving the measurement of water balance components in Eucalyptus plantations in different biomes, highlighting the results of studies in catchments covered by Eucalyptus forest plantations. In the third chapter, we evaluated the effects of Eucalyptus plantations harvesting and growth on hydrological regime of four catchments. In the fourth chapter, we evaluate effects on water quality and nutrient and suspended solids exports. The review has shown that there are differences between Eucalyptus forest plantations and native vegetation, especially in relation to annual values of discharge/precipitation ratio, which tend to decrease in catchments, between the first and seventh year on planted forests. The results demonstrated the existence of effects due to forest management such as increase in discharge/precipitation ratio (34%), base flow index (4%) and quick flow/precipitation ratio (21%), in the first year after harvest (DC1) in relation to the previous year before harvest (AC), and decreased by 10%, 7% and 2%, respectively, in the fourth year after harvest (DC4) compared to the DC1 year; concentration of suspended solids in DC1 year in relation to AC year and a significant decrease in these concentrations in DC4 year in all studied catchments; and the increase in nutrient exportation and suspended solids in DC1 year with increase in discharge/precipitation ratio and decrease in exports in the year DC4, accompanied by the decrease in discharge/precipitation ratio. In all scales of hydrological regimes (annual, seasonal and daily), individual dynamics were observed in different catchments from those observed in the mean values, demonstrating thus that other factors such as, for example, precipitation, soil type and the average slope, can also influence hydrological regime beyond forest management. These effects show that there is a relationship between forest management and water resources, but it is not possible to say that they compromise water quantity and quality. However, the conjunction of climatic factors, local conditions and stages of forest management can aggravate or mitigate the effects on water quantity and quality, and thus, such aspects should be observed in forest management plans.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:44:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELLA DA SILVA PORTO CAVALCANTI.pdf: 3344147 bytes, checksum: 73859fc0856be0faebff74a4fd8aab00 (MD5) Previous issue date: 2010-10-13 / In the present dissertation, we evaluated some factors which influence water quality in the high of the river Paraná basin, in the state of Goiás, where there is predominance of agricultural and cattle raising activities. Data was collected in 31 properties in the towns of Piracanjuba, Morrinhos, Goiatuba, and Itumbiara. Therefore, this research aimed at determining and evaluating the physicochemical parameters (temperature, dissolved oxygen, turbidity, conductivity, pH, nitrate, total sulfate, and phosphorus) to may from September 2009 (dry period). We analyzed the physicochemical variables, such as temperature, dissolved oxygen, conductivity, turbidity, and pH in loco and the total sulfate, phosphorus, and nitrate were verified at the Chemistry laboratory at PUC-GO. The statistics for water temperature, dissolved oxygen, and pH showed proximity among data in the longitudinal profile, with low dispersion (standard deviation and coefficient of variation). The dispersion for conductivity, turbidity, nitrate, sulfate, and phosphorus were highlighted as more expressive in Piracanjuba, Morrinhos and Itumbiara. Regarding nitrate and sulfate, all points of collection were observed as normal, and regarding phosphorus, the results showed that all points of collection are, in average, above the maximum value allowed by legislation. / Nesta dissertação foram avaliados alguns fatores que influenciam a qualidade da água no alto da bacia do Rio Paraná em Goiás, onde há a predominância da atividade agropecuária. Os dados foram coletados em 31 propriedades nos municípios de Piracanjuba, Morrinhos, Goiatuba e Itumbiara. Assim, o objetivo desta pesquisa foi determinar e avaliar os parâmetros físico-químicos (temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade, turbidez, pH, nitrato, sulfato e fosfato) entre os meses de maio a setembro de 2009 (período de seca). As variáveis físico-químicas, tais como temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade, turbidez e pH foram analisadas in loco e as de sulfato , fosfato e nitrato foram verificadas no laboratório de Química da PUC-GO. As medidas da temperatura da água, oxigênio dissolvido e pH demonstraram proximidade entre os dados no perfil longitudinal, com baixa dispersão (desvio padrão e coeficiente de variação). Ressalta-se que a dispersão para condutividade, turbidez, nitrato, sulfato e fosfato são mais expressivas no trecho de Piracanjuba, Morrinhos e Itumbiara. Em relação ao nitrato e sulfato, observou-se que todos os pontos de coleta estão dentro das normalidades e, quanto ao fosfato, os resultados mostraram que, em média, todos os pontos de coletas estão acima do valor máximo permitido pela legislação.

O presente estudo teve como objetivos avaliar os efeitos ecotoxicológicos das ações individual e combinada dos fármacos cloridrato de propranolol e losartana potássica, por meio do ensaio de inibição do crescimento da macrófita aquática Lemna minor e comparar esses efeitos com os preditos por meio dos modelos de adição de concentração e ação independente. Buscou-se também calcular critérios de qualidade da água para a proteção da vida aquática para esses dois fármacos. Os testes de sensibilidade foram realizados empregando-se o cloreto de sódio como substância de referência. Os testes ecotoxicológicos foram conduzidos de acordo com Protocolo da OECD, com a modificação do uso de fotoperíodo ao invés de luz contínua para simular condições ambientais mais realísticas. As bases de dados Ecotox Database e da National Centers for Coastal Ocean Science foram consultadas, respectivamente, para a obtenção de dados ecotoxicológicos para a derivação dos critérios de qualidade da água e para a obtenção de dados previstos por meio de relações quantitativas estrutura-atividade (RQEA). Com relação aos testes de sensibilidade, todos os resultados estiveram dentro da faixa de aceitabilidade ao nível de confiança de 95%, com um valor médio de concentração efetiva mediana (CE50) de 4042,6 mg.L-1. Os testes com o fármaco cloridrato de propranolol para os parâmetros número de frondes, área foliar total e peso fresco resultaram nos valores médios de CE50 respectivos de 101,4 mg.L-1; 76,2 mg.L-1 e 84,0 mg.L-1, enquanto que nos testes com a losartana potássica esses valores foram, respectivamente, de 63,9 mg.L-1; 61,3 mg.L-1 e de 76,9 mg.L-1. Os valores de CENO e de CEO obtidos nos testes com o cloridrato de propranolol foram de 1,56 mg.L-1 e 3,1 mg.L-1, respectivamente, enquanto que nos testes com a losartana potássica, esses valores foram de 0,78 mg.L-1 e de 1,56 mg.L-1. O teste de ação combinada com os fármacos mostrou que ambos os modelos preditivos superestimaram, em todos os níveis de concentração testados, os efeitos de toxicidade da mistura nos testes com a L. minor. Portanto, observaram-se interações antagonísticas na ação combinada desses dois fármacos em relação aos efeitos preditos pelos modelos de referência. Com relação aos critérios de qualidade da água, calcularam-se os valores de 0,9 e 0,18 µg.L-1 de cloridrato de propranolol para a proteção das espécies pelágicas de água doce e salina, respectivamente, enquanto que para a losartana potássica, os valores preliminares calculados para a proteção das espécies de água doce e marinhas foram, respectivamente, de 0,055 e de 0,0055 µg.L-1. Os resultados obtidos permitiram observar que a losartana potássica mostrou-se mais tóxica para L. minor do que o cloridrato de propranolol. Além disso, a macrófita mostrou-se mais sensível aos efeitos de toxicidade da losartana potássica do que outras espécies relatadas na literatura. O teste de mistura mostrou que a capacidade dos dois modelos avaliados em predizer a toxicidade de misturas é limitada. As concentrações do cloridrato de propranolol em ambientes aquáticos não ultrapassam os critérios de qualidade da água. Testes crônicos adicionais com a losartana são necessários para a derivação de critérios definitivos. / This study aimed to evaluate the single and joint ecotoxicological effects of the drugs propranolol hydrochloride and losartan potassium, using the Lemna minor growth inhibition test and to compare the observed effects with those predicted by the models of concentration addition and independent action. In addition, water quality criteria were derivated for the protection of aquatic life against the possible adverse effects caused by these antihypertensive drugs. The sensitivity tests were carried out employing sodium chloride as a reference substance. Ecotoxicological tests were carried out according to OECD protocol, with the modification of using photoperiod instead of continuous lighting, in order to provide conditions closer to the environmental ones. The Ecotox Database and the database of the National Centers for Coastal Ocean Science were consulted for derivation of the water quality criteria and for the data predicted by quantitative structure-activity relationships (QSARs), respectively. With regard to the sensitivity tests, all results were within the range of acceptability at a 95% confidence level, with a mean value of median effective concentration (EC50) of 4042.6 mg.L-1. The tests with propranolol hydrochloride for the parameters frond number, total frond area and fresh weight resulted in mean EC50 values of 101.4 mg.L-1; 76.2 mg.L-1 and 84.0 mg.L-1, respectively, whereas in the tests with losartan potassium, those EC50 values were 63.9 mg.L-1, 61.3 mg.L-1 and 76.9 mg.L-1, respectively. The NOEC and LOEC values obtained in the tests with propranolol hydrochloride were 1.56 mg.L-1 and 3.1 mg.L-1, respectively, whereas in the tests with losartan potassium, these values were 0.78 mg.L-1 and 1.56 mg.L-1, respectively. Both the reference predictive models overestimated the mixture toxicity of the pharmaceuticals at all the effect concentration levels evaluated in the L. minor test. Therefore, the mixture of propranolol hydrochloride and losartan potassium showed an antagonistic interaction in the L. minor test in comparison to the predicted effects. Regarding to the water quality criteria, the values of 0.9 and 0.18 µg.L-1 of propranolol hydrochloride were calculated for the protection of pelagic organisms living in freshwater and marine ecosystems, respectively, whereas for losartan potassium, the calculated preliminary criteria for protection of pelagic organisms living in freshwater and saltwater ecosystems were 0.055 and 0.0055 µg.L-1, respectively. The results showed that losartan potassium proved to be more toxic to L. minor than propranolol hydrochloride. Furthermore, this macrophyte seemed to be more sensitive to losartan toxicity than other organisms reported in the literature. The mixture test showed that the capability of the two reference models in accurately predicting the mixture toxicity is limited. The concentrations reported of propranolol hydrochloride in aquatic environment are not usually higher than the water quality criteria values. More data on chronic test to losartan are necessary in order to derive definitive criteria.

O monitoramento da qualidade das águas superficiais é um importante instrumento para a avaliação das condições ambientais de determinado curso d';água ou região, permitindo, pela interpretação de seus resultados, avaliar a eficácia das políticas públicas de controle ambiental. A operação de uma rede de monitoramento com elevado número de estações de coleta e determinação de dezenas de parâmetros físico-químicos e biológicos é bastante onerosa e requer uma logística complexa a ser implementada por uma equipe multidisciplinar (químicos, biólogos, geólogos, técnicos coletores, técnicos de laboratório, entre outros). Pela importância, custo e complexidade, é constante a discussão sobre procedimentos de otimização de redes de monitoramento da qualidade das águas. O presente estudo contribui com esta discussão ao empregar os procedimentos do processo Knowledge Discovery in Databases - KDD, associado à conceituação de ecorregiões aquáticas, na avaliação das informações obtidas com a operação da rede de monitoramento da qualidade das águas superficiais da bacia do rio das Velhas, Estado de Minas Gerais. A análise contemplou uma base de dados pré-processada composta por 113 estações de amostragem, toda elas com informações de 17 parâmetros físico-químicos e biológicos, determinados em campo e laboratório, representativos da sazonalidade climática da região em foco (períodos de cheia e seca) no período de 2007-2013. Seguindo todas as etapas do processo KDD, entre elas a aplicação de um algoritmo de mineração de dados para identificação de padrões (agrupamentos por similaridade) e interpretação dos padrões pautada na tipificação de aspectos físicos (litologia e altitude) da bacia, foi possível estabelecer a recomendação de desativação de 23 estações de amostragem localizadas ao longo do rio das Velhas e seus tributários.

Made available in DSpace on 2017-07-20T13:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lorena Freitas.pdf: 3656335 bytes, checksum: a73d6d7a3f37451fcd4d03cfd427665a (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Anthropogenic activities developed in watersheds affects water resources, decreasing its quality and quantity. This work was developed in the São João river watershed, supply source in the city of Carambeí (PR), in order to understand the effects of land use and occupation in water quality. Water samples were collected for nine months, from April to December 2015, in two sub-basins, a predominantly native vegetation (sub-basin 1 - 69.8%) and the other with agricultural predominance (sub-basin 2 - 54.1%). The parameters analyzed were dissolved oxygen (DO), temperature, electrical conductivity (EC), pH, total dissolved solids (TDS), turbidity, apparent color, biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen (total-N), total phosphorus (total-P), total coliform (TC) and fecal (FC). Analysis of variance (ANOVA) confirmed that there are significant differences between the collection points. The sub-basin 2 had the lowest averages for DO (6.2 mg L-1) and pH (6.9) and highest averages for temperature (17.8 ° C), color (68.1), turbidity (26.5 UNT) TDS (56.6 mg L-1), EC (76.1 μS cm-1), total-P (1.7 mg L-1), total-N (2.1 mg L-1), BOD (18.2mg L-1) and FC (1451.0 MPN) and presented values above the set by CONAMA nº 357 for total-P, BOD and FC. The sub-basin 1 had values above the set by CONAMA nº 357 for BOD and total-P and high values total-N (1.1 mg L-1). The Pearson correlation analysis showed that there was influence of accumulated rainfall in the sub-basin 1 for turbidity (- 0.70), TDS (- 0.88) and EC (- 0.74) and in the sub-basin 2 to total-N (0.66) and FC (0.67). The atmospheric temperature showed positive correlations with the water temperature, which influenced the parameters in the two sub-basins directly or indirectly, both in maximum, medium and minimum temperatures. The OD showed an inverse relationship with the atmospheric temperature in the two sub-basins. The pH in point 2 had a negative correlation with the atmospheric temperature, and the turbidity point 1 (- 0.67 min. temp. two days). The color had a negative correlation with atmospheric temperature in the two sub-basins. The EC (0.74 min. temp. two days) and CF (0.74 temp. min. two days) showed a positive correlation with atmospheric temperature to the point 2. In general, it was found that the water quality of the sub-basin 2 is strongly influenced by agriculture, coupled with the lack of riparian vegetation and fertilization with animal manure. The sub-basin 1 showed improved water quality due to a higher percentage of native vegetation. However, the lack of Permanent Preservation Area in the springs and farms located upstream of the basin affect water quality. / Atividades antrópicas desenvolvidas em bacias hidrográficas podem afetar os recursos hídricos, diminuindo sua disponibilidade. O presente trabalho foi desenvolvido na bacia hidrográfica do rio São João, manancial de abastecimento do município de Carambeí (PR), a fim de compreender os efeitos do uso e ocupação do solo na qualidade da água. Foram coletadas amostras de água durante nove meses, de abril a dezembro de 2015, em duas sub-bacias, uma com predomínio de vegetação nativa (sub-bacia 1 - 69,8%) e outra com predomínio de agricultura (sub-bacia 2 - 54,1%). Os parâmetros analisados foram oxigênio dissolvido (OD), temperatura, condutividade elétrica (CE), pH, sólidos totais dissolvidos (STD), turbidez, cor aparente, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrogênio total (N-total), fósforo total (P-total), coliformes totais (CT) e fecais (CF). A análise de variância (ANOVA) confirmou que existem diferenças significativas entre os pontos de coleta. A sub-bacia 2 apresentou as menores médias para OD (6,2 mg L-1) e pH (6,9) e maiores médias para temperatura (17,8 ºC), cor (68,1), turbidez (26,5 UNT), STD (56,6 mg L-1), CE (76,1 μS cm-1), P-total (1,7 mg L-1), N-total (2,1 mg L-1), DBO (18,2 mg L-1) e CF (1451,0 NMP) e apresentou valores acima do estabelecido pelo CONAMA nº 357 para rios de água doce de classe II para P-total, DBO e CF. A sub-bacia 1 apresentou valores acima do estabelecido pelo CONAMA nº 357 para DBO e P-total e valores elevados de N-total (1,1 mg L-1). A análise de correlação de Pearson demonstrou haver influencia da precipitação acumulada na sub-bacia 1 para turbidez (- 0,70), STD (- 0,88) e CE (- 0,74) e na sub-bacia 2 para N-total (0,66) e CF (0,67). A temperatura atmosférica demonstrou correlações positivas com a temperatura da água, devido à variações sazonais naturais, o que influenciou os parâmetros nas duas sub-bacias, direta ou indiretamente, tanto nas temperaturas máximas, médias e mínimas. O OD apresentou relação inversa com a temperatura atmosférica nas duas sub-bacias. O pH do ponto 2 apresentou correlações negativas com a temperatura atmosférica, assim como a turbidez do ponto 1 (-0,67 temp. mín. dois dias). A cor apresentou correlações negativas com a temperatura atmosférica nas duas sub-bacias. A CE (0,74 temp. mín. dois dias) e os CF (0,74 temp. mín. dois dias) apresentaram correlação positiva com a temperatura atmosférica para o ponto 2. De maneira geral, constatou-se que a qualidade da água da sub-bacia 2 é fortemente influenciada pela agricultura, juntamente com a falta de vegetação ciliar e a adubação com dejeto animal. A sub-bacia 1 apresentou melhor qualidade da água devido a maior porcentagem de vegetação nativa. Entretanto, a falta de Área de Preservação Permanente nas nascentes e as granjas localizadas a montante da bacia afetam a qualidade da água.

Introdução: A água é um recurso essencial para a vida dos seres vivos e tem sofrido grande deterioração devido principalmente, à ação antrópica. O Rio Caulim está situado no sub-distrito de Parelheiros, onde a ocupação se deu de forma descontrolada e inadequada e vem recebendo o esgoto doméstico dos loteamentos clandestinos da região. Como deságua na Represa do Guarapiranga, importante manancial de abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo, seu estudo torna-se importante. Objetivo: Analisar as condições ecológico-sanitárias do Rio Caulim; avaliar parâmetros físicos, químicos e microbiológicos do Rio Caulim; verificar a variação temporal e espacial desses parâmetros; conhecer as possíveis relações da qualidade da água com a ocupação do solo; e fornecer subsídios para as autoridades tomarem medidas de recuperação e preservação da qualidade das águas do Rio Caulim. Métodos: Em seis pontos ao longo do rio foram analisadas variáveis abióticas (temperatura do ar e da água, profundidade, transparência, oxigênio dissolvido, pH, condutividade, cor, turbidez, sólidos totais e suspensos, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio total e amoniacal, fósforo total e ortofosfato total) e variáveis bióticas (coliformes totais e termotolerantes). Essas foram analisadas quanto a variação espaço/temporal e realizou-se o teste de correlação de Spearmam para verificar a relação existente entre as variáveis. Resultados: Os valores encontrados para condutividade (182 a 783 ?S), turbidez (11 a 160 UNT), demanda bioquímica de oxigênio (5 a 202 mg/L O2), nitrogênio total (7 a 93 mg/L N), nitrogênio amoniacal (2 a 36 mg/L N), fósforo total (0,1 a 9 mg/L P), orto-fosfato 0,1 a 5 mg/L P), coliformes totais (105 a 107 NMP) e coliformes termotolerantes (104 a 107 NMP), foram altos e os valores encontrados para oxigênio dissolvido (0,4 a 5,6 mg/L O2) foram baixos. Os pontos apresentaram diferenças quanto aos valores encontrados para as variáveis analisadas, sendo os pontos que se encontram próximos às áreas mais densamente (pontos 2 e 4) habitadas os mais comprometidos e o ponto 1, que fica na área da nascente, também bastante comprometido devido à precariedade das fossas sépticas das residências ali existentes. Conclusão: O rio Caulim está perdendo suas características de um ambiente lótico, devido à grande influência antrópica, tais como, o lançamento de esgoto, lixo e entulho e retirada da mata ciliar, apresenta baixa capacidade de autodepuração e encontra-se em desconformidade com a legislação vigente (CONAMA 357/05) para classe 1. / Sanitary and limnologic aspects of the water from the Caulim river, in the metropolitan region of São Paulo. Introduction: Water is essential to all the living beings and has been deteriorated mainly by antropic action. The Caulim river is situated in the District of Parelheiros, which was occupied without control, receiving all the domestic sewage dump from the people living clandestinely and also illegally in the neighborhood. As it is an important contribution to Guarapiranga Reservoir, which means a very important drinking water resource for the Metropolitan Region of São Paulo, its study is very necesssary. Objective: To analyze the ecological and sanitary conditions of the river; to verify the temporary and spatial variation of this information; to know the relationship between the water quality and the soil occupation, giving to the authorities subsidies for a managing plan to assure all the efforts to save the river preserving its water quality. Methods: In six sampling points along the river, abiotic variables (air and water temperature, water depth, transparency, dissolved oxygen, pH, conductivity, colour, turbidity, total and suspended solids, biochemical oxygen demand, total nytrogen and ammonia, total phosphorus and total ortophosphate) and biotic variables (total and thermotolerant coliforms) were analyzed considering the space/temporal variation, and correlation test was run to verify their relationship. Results: The values for conductivity (182 - 783 ?S), turbidity (11 - 160 UNT), biochemical oxygen demand (5 - 202 mg/L O2), total nytrogen (7 - 3 mg/L N), ammoniacal nytrogen (2 - 36 mg/L N), total phosphorus (0,1 - 9 mg/L P), ortophosphate (0,1 - 5 mg/L P), total coliforms (105 - 107 NMP) and thermotolerant coliforms (104 - 07 NMP) were high, and the results of the dissolved oxygen (0,4 - 5,6 mg/L O2) were low. The sampling points showed differences concerning the values considered for the analyzed variables; the more populated areas (points 2 and 4) were more damaged, and point 1, which is situated near the riverhead, is also highly polluted due to the domestic sewage dumped from poor septic tanks. Conclusion: The Caulim river is losing its characteristics of a lotic environment, due to the enormous anthropogenic influence, such as the solid wastes and sewage dumped and also removal of the ciliar forest, therefore showing low capacity of selfpurification, and non-compliance with current laws (CONAMA 357/05) to class 1.

Estima-se que a água potável no futuro será limitada devido a: (1) problemas ambientais, (2) aumento na demanda (a população mundial deve atingir 10,5 bilhões de habitantes em 2050); e (3) 60% do consumo mundial é baseado em recursos não renováveis. Conseqüentemente, é imperativo que os recursos de águas doces sejam cuidadosamente manejados para assegurar seu uso para as gerações futuras. Um dos principais problemas ambientais que limita o uso da água é a eutrofização, que pode ser acelerada por entradas de nitrogênio (N) e fósforo (P). Como resultado, a minimização das perdas de P para as águas é essencial para diminuição da incidência e severidade da eutrofização. Entretanto, suplementos adequados de P são necessários para produção de culturas de interesse econômico na maioria das vezes dependentes de suplementação adequada de P do solo. Sendo assim, o P é adicionado rotineiramente para melhores rendimentos de todas as culturas. A maioria dos fertilizantes fosfatados utilizados na agricultura são altamente solúveis em água, afim de fornecer P prontamente disponível para absorção das plantas. Entretanto, uma alta proporção desse fósforo aplicado torna-se indisponível devido as reações químicas dos constituintes do solo (fixação). Fertilizantes fosfatados com alta solubilidade em água tendem a dissolver-se rapidamente, disponibilizando P para as plantas em estágios iniciais, mais o P pode ser fixado pelas partículas do solo ou lavados do solo durante a enxurrada. O Brasil possui poucas informações nos impactos da agricultura na qualidade da água. Sendo assim, um levantamento foi conduzido utilizando-se dados de 1993 a 2003 que avaliou o desenvolvimento e mudanças nos sistemas de produção que podem afetar a futura qualidade da água, e como estas podem ser manejadas. Esse levantamento mostrou que o recente desenvolvimento dos sistemas produtores em certas regiões no Brasil (principalmente no Sul), tem o potencial de acumular grandes quantidades de P que podem se tornar fontes para a enxurrada e danificar recursos de águas regionais. Alguns estudos mostram que o potencial do fósforo dissolvido reativo (PDR) no transporte da enxurrada superficial é maior quando fertilizantes "high-grade", com alta solubilidade em água (ex. superfosfato triplo) é aplicado, comparando-se com fertilizantes com baixa solubilidade em água (ex. fosfato diamônico). Entretanto, poucos estudos tem comparado o efeito de fertilizantes fosfatados como rocha fosfatadas e superfosfatos, variando em na solubilidade de P (1,5 a 85% de fósforo solúvel em água, respectivamente) no movimento do P na enxurrada superficial. Estudos de enxurrada em campo e em laboratório foram conduzidos utilizando-se 4 fontes de P variando na solubilidade em água, com três intensidades de chuva para avaliar seus efeitos no transporte de P. Os resultados mostraram que enquanto o P na enxurrada foi maior após a aplicação do superfosfato triplo, uma contínua liberação de P proveniente das fontes menos solúveis (ex. "low-grade" superfosfato simples e rocha fosfatada da Carolina do Norte) pode ser um risco a longo prazo no enriquecimento de P na enxurrada. Opções de manejo para a minimização dos ricos para a agricultura brasileira são sugeridos. / It has been estimated that potable water will be limited in the future due to: (1) environmental problems, (2) increased demand (world population may reach 10.5 billion by year 2050 before starting to decrease), and (3) 60% of world consumption is based on underground non-renewable resources. Consequently, it is imperative that these fresh water resources are carefully managed to ensure their use for future generations. One of the main environmental problems limits water use is eutrophication, which can be accelerated by increased inputs of nitrogen (N) and particularly phosphorus (P) to these waters. As a result, minimizing P loss to fresh waters is essential to decreasing the incidence and severity of eutrophication. However, adequate P supplies are also necessary for economic crop production that are most of the times dependent on the adequate supply of P from the soil. Thus, P is routinely added for optimum yields of all crops. Most of the P fertilizers utilized in agriculture are highly water soluble, in order to readily supply P in an available form for crop to take up. However, a high proportion of the P applied becomes plant unavailable due to chemical reactions with soil constituents (fixation). Phosphate fertilizers with high water solubility tend to dissolve rapidly, providing P to the plants at early stages, but P can be fixed by soil particles or be washed off the soil during rainfall induced runoff. Brazil has little information on the impacts of agriculture on water quality. Thus, a survey was conducted using a data base from 1993 to 2003 to evaluate the development and changes in the Brazilian production systems that can affect future water quality and how it can be managed. This survey showed that the recent development of farming systems in certain regions of Brazil (mainly south), has the potential to accumulate large amounts of P that may become sources to runoff and impair regional water resources. Some studies have shown the potential for dissolved reactive P (DRP) transport in surface runoff is greater when "high-grade" fertilizers, with high water soluble P (e.g., triple superphosphates) are compared with lower P solubility fertilizers are applied (e.g., diammonium phosphate). However, few studies have compared the effect of P fertilizers, such as rock phosphate and superphosphates, varying in P solubility (1.5 to 85% water soluble P, respectively) on P movement in surface runoff. Outdoor and indoor runoff studies were conducted using four sources of P varying in water soluble P and three rainfall intensities to evaluate their effect on P transport. Results showed that while P runoff was greatest after triplesuperphosphate application, continued release of P from less soluble sources (e.g., low-grade superphosphate and North Carolina Rock Phosphate) may pose a long-term risk to runoff P enrichment. Management options to minimize this risk for Brazilian agriculture are suggested.