Orientadora: Profa. Dra. Diana Sarita Hamburger / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2017. / A poluição dos corpos hídricos compromete a qualidade da água para abastecimento humano além de outros usos múltiplos. Os fatores de poluição estão associados ao lançamento de efluentes e à poluição difusa relacionada ao tipo de uso e ocupação do solo na bacia hidrográfica. Este trabalho aborda a relação entre o uso do solo e a qualidade da água em microbacias hidrográficas cuja drenagem verte diretamente para o Braço Rio Grande da Represa Billings, importante manancial utilizado para o abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo. A área de estudo contém cursos d¿água sob influência de usos diversos, tais como: ocupação urbana, chácaras, horticultura e mata. A identificação dos tipos de uso do solo na bacia foi realizada a partir de interpretação de imagens e de banco de dados em ambiente de Sistema de Informações Geográficas (SIG). Análises in loco e coletas de amostras foram realizadas para verificar a qualidade da água, por meio dos seguintes parâmetros: Temperatura, Turbidez, pH, Oxigênio Dissolvido, Sólidos Totais Dissolvidos, Condutividade Elétrica e Fósforo Total. Os resultados mostraram correlações entre os parâmetros avaliados e os usos do solo, havendo piora da qualidade nos usos mais antropizados, principalmente pela falta de coleta de efluentes domésticos, e água de melhor qualidade nas áreas mais vegetadas. Tais fatores apontam para a importância do controle e planejamento do uso do solo em bacias tributárias para manutenção da qualidade da água, em especial a coleta e tratamento de esgotos, principalmente em áreas de mananciais. / Water bodies pollution endanger water for human consumption and other multiple uses. Pollution factors are associated with the discharge of effluents and diffuse pollution related to watershed land use. This work addresses the relationship between land use and water quality in watersheds whose streams drain directly into the Billings reservoir, important supply source of the São Paulo Metropolitan Region. The study area contains watercourses under the influence of various uses such as urban settlements, farms, horticulture, and forest. The identification of land use in the basin was performed using image interpretation and database on Geoprocessing Information System (GIS). Analysis in loco and samples were collected to verify the water quality, using the following parameters: Temperature, Turbidity, pH, Dissolved Oxygen, Total Dissolved Solids, Electrical Conductivity and Total Phosphorus. The results showed correlations between parameters and land uses, with worse quality in the most anthropic uses, mainly the lack of sewage collect systems, and better water quality in the most vegetated areas. These factors point out to the importance of planning and control of land use in watersheds for maintenance of water quality, in particular the collection and treatment of sewage, especially in spring watershed areas.

The quality of superficial waters of reservoirs depends on the form of ground use occupation on the catchments area. As the recharge is superficial emanation the enrichment of the water with plants nutrients is consequence of the form of around agriculture. This work was carried out to follow the fluctuations in chemical dam properties physical in the environs of Saint Maria to study the influence of the form of use of the ground in the one are used in the irrigation of rice and two for animal s drinking water. The collections of the water samples were carried out through recharge and discharge, covering five collections, in which had been evaluated the following physicist-chemistries attributes: pH, turbid, conductivity, temperature, orthophosphate, ions nitrate, nitrite, demand oxygen biochemist, sulfates, chlorides and potassium. For the gotten results it is observed that all the showed points present reasonable degree of impact. Although the physical-chemistry parameters alerting shows fluctuations during year, not explained by climatic events, the phosphorus level in all the periods of that they are not you explained, with climatic events, the phosphorus level in all the periods of sampling had been highest that the admitted ones for the CONAMA, alerting for the eutrofização processes installed, being able to contribute for a fast degradation in the quality of these waters. / A qualidade das águas superficiais de reservatórios depende da forma de uso do solo na bacia de contribuição de uso e ocupação do solo. Como a recarga se dá por deflúvio superficial o enriquecimento da água por nutrientes é conseqüência da forma de agricultura na bacia. Este trabalho teve como objetivo acompanhar as flutuações em propriedades físico químicas de açudes nas cercanias de Santa Maria e estudar a influência da forma de uso do solo na bacia de contribuição sobre os atributos da água acumulada. Destes açudes 5 são utilizados na irrigação de arroz e dois para dessedentação de animais. Foram realizadas cinco coletas das amostras de água, cobrindo o período de recarga e descarga dos reservatórios., nas quais foram avaliados os seguintes atributos físico-químicos : pH, turbidez, condutividade, temperatura, ortofosfato, nitrato, nitrito, demanda bioquímica de oxigênio, sulfatos, cloretos e potássio. Pelos resultados obtidos observa-se que todos os pontos amostrados apresentam razoável grau de impacto. Os parâmetros físico-químicos apresentem flutuações durante o ano, e os teores de fósforo em todos os períodos de que não são explicáveis, por eventos climáticos, os teores de fósforo em todos os períodos de amostragem foram maiores que os admitidos pelo CONAMA, isto coloca estes reservatórios em estado de alerta, já que os processos de eutrofização estão instalados, podendo contribuir para uma rápida degradação na qualidade destas águas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The dissolved oxygen is an important indicator that shows water quality variation in rivers, caused by the release/accumulation of organic matter. The determination of the reaeration coefficient is indispensable, due to the consumption of dissolved oxygen for the organic matter oxidation. The reaeration coefficient can be determined by empirical models or experimental methods. The experimental methods are generally expensive and slow. However, the Approximate Delta Method proposed by McBride and Chapra (2005) is an experimental method of easy application and low cost. This method is based on surface reaeration estimation, primary production, and respiration. Basically, it is estimated by means of daytime measurements of dissolved oxygen. The main gol was to analyze the application viability of the Approximate Delta Method to determine the reaeration coefficient in watershed. This study was carried out in five watersheds: Cancela-Tamandaí, Menino Deus II, Menino Deus IV, João Goulart and RSC 287. The reaeration coefficient is influenced by hydrodynamic characteristics of the rivers. Thus, the velocity, depth, and flow were monitored. It was determined the temperature of the water and the dissolved oxygen concentrations during the photoperiod, and it was estimated the organic load in the rivers. The application of the Approximate Delta Method was viable only in João Goulart and RSC 287 basins. The Cancela-Tamandaí basin does not presented an adequated dissolved oxygen profile. This was due to the high release of organic matter in the river. The Menino Deus II basin also presented unviability. This was due to the absence of an adequate dissolved oxygen profile. In the Menino Deus IV basin occurred overestimation of the coefficients, when was possible your estimation. In this basin, the minimum deficit in most of the dissolved oxygen profiles was before of the solar noon, avoided the application of the method. In João Goulart basin was viable the application of the method, but with some limitations: flows until 1.00 m3/s; there should be regular presence of organic load; and the time between the dissolved oxygen minimum deficit and the solar noon do not should be too low. The RSC 287 basin was viable in your normal hydrodynamic characteristics. The method was not viable with flow higher than 3.64 m3/s, and in the agriculture irrigation season. Finally, the Approximate Delta Method presented unviability in some conditions: flow greater than 1.00 m3/s for João Goulart basin, and then 3.64 m3/s in the RSC 287 basin; rivers with organic content very low or very high; low time between the dissolved oxygen minimum deficit and solar noon; low temperatures; and rivers with captation of the water. In the João Goulart basin, it was calculated the Pearson correlation coefficient between reaeration coefficient and the others variables. It was found significant correlation of the reaeration coefficient with the flow, depth, and velocity. However, the Approximate Delta Method showed experimentally to be easy to use and low cost. However, with a variety of limitations in its application, making it unviability to certain conditions. / O oxigênio dissolvido é um indicador importante que demonstra alterações da qualidade da água em rios, provocadas pelo lançamento/acúmulo de matéria orgânica. A determinação do coeficiente de reaeração torna-se indispensável, devido ao consumo de oxigênio dissolvido na oxidação da matéria orgânica. O coeficiente de reaeração pode ser determinado por modelos de natureza empírica ou métodos experimentais. Os métodos experimentais geralmente são caros e demorados. Porém, o Método Delta Aproximado proposto por McBride e Chapra (2005) é um método experimental de fácil aplicação e baixo custo. O método se baseia na estimativa de reaeração superficial, produção primária e respiração, basicamente por meio de medições diurnas do oxigênio dissolvido. O objetivo principal desse estudo foi analisar a viabilidade de aplicação do Método Delta Aproximado para determinar o coeficiente de reaeração em bacias hidrográficas. O estudo foi realizado em cinco bacias hidrográficas: Cancela-Tamandaí, Menino Deus II, Menino Deus IV, João Goulart e RSC 287. O coeficiente de reaeração é influenciado pelas características hidrodinâmicas dos rios. Assim, nas campanhas foram determinadas a velocidade, profundidade e vazão. Determinou-se a temperatura da água, as concentrações de oxigênio dissolvido, durante o fotoperíodo, e estimou-se a carga orgânica nos rios. Neste estudo a aplicação do Método Delta Aproximado foi viável apenas nas bacias João Goulart e RSC 287. A bacia Cancela-Tamandaí não apresentou um perfil de oxigênio dissolvido adequado, devido ao elevado lançamento de matéria orgânica no rio. A bacia Menino Deus II também apresentou inviabilidade, devido à ausência de um perfil de oxigênio dissolvido adequado. A bacia Menino Deus IV apresentou superestimação dos valores do coeficiente, e em grande parte das campanhas o mínimo déficit de oxigênio dissolvido ocorreu antes do meio-dia solar, impossibilitando a aplicação do método. Na bacia João Goulart foi viável a aplicação do método, porém com as seguintes limitações: viável em vazões de até 1,00 m3/s; deve haver presença regular de carga orgânica; o tempo entre o mínimo déficit de oxigênio dissolvido e o meio-dia solar não deve ser muito baixo. A bacia RSC 287 apresentou-se viável quanto à aplicação do método em suas características normais, no entanto nas campanhas com vazões maiores que 3,64 m3/s, e com presença de captação de água para irrigação o método não foi viável. Enfim, o Método Delta Aproximado apresentou inviabilidade nas seguintes condições: vazão maior que 1,00 m3/s para a bacia João Goulart e maior que 3,64 m3/s na bacia RSC 287; rios com teor de matéria orgânica muito alto ou muito baixo; baixo tempo entre o mínimo déficit de oxigênio dissolvido e o meio-dia solar; temperaturas baixas; e rios com captação de água. Na bacia João Goulart, onde o método pôde ser aplicado, foi feito correlação de Pearson com o coeficiente e as variáveis analisadas. Verificou-se correlação positiva significativa do coeficiente com a vazão, profundidade e velocidade. Contudo, o Método Delta Aproximado demonstrou experimentalmente ser de fácil aplicação e baixo custo. Porém, com uma diversidade de limitações em sua aplicação, tornando-o inviável em determinadas condições.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of the coefficient of reaeration and quantification of atmospheric reaeration templates for use in process water quality and can be determined by various methods or determined experimentally using formulas that describe the behavior of flow through its hydraulic system. The Approximate Delta method is a experimental method of the simple application. Mathematical models of water quality are instruments developed to assist in problem solving, however their use depends on experimental results. This research aimed to evaluate the importance of experimental determination of kinetic parameters, surface reaeration coefficient K2, in modeling of water quality of the river Vacacaí Mirim. To calculate the coefficient of reaeration, Delta Approximate method, used in the experiments, it was shown a technique to obtain easy field data, simple calculations and experimental apparatus with a low cost. However, this method has limitations in the calculation in places with sewage dumps, as was observed in the data obtained from monitoring points 1 and 2. In these places, in urban areas, there is the discharge of untreated wastewater into the river Vacacaí Mirim modifying the values of dissolved oxygen and causing a wobble in her bow. In monitoring point 3, where there is no presence of inflow of sewage into the river, the Delta Approximate method showed very favorable and consistent results. Obtaining the coefficient of reaeration through calculations of equations proposed in the literature and by the model QUAL2E exhibited large variations in their responses, confirming the claim limitation of using them for obtaining K2, being restricted to using these equations where been developed. When comparing data reaeration coefficient between the experimental methodology by Delta Approximate method and the responses of the equations, it was found that the proposed Formentini (2010) resulted in good fits to the observed data. The information collected experimentally were used as input data in QUAL2E model for simulation of dissolved oxygen in the river Vacacaí Mirim. The QUAL2E model has proved to be an effective tool for obtaining OD in rivers. / O uso do coeficiente de reaeração é na quantificação do processo de reaeração atmosférica para utilização em modelos de qualidade da água e pode ser determinado através de diversos métodos de determinação experimental ou através de fórmulas que descrevem o comportamento do escoamento através de seu regime hidráulico. O método Delta Aproximado é um método experimental de simples aplicação. Os modelos matemáticos de qualidade da água são instrumentos desenvolvidos para auxiliar na solução de problemas, no entanto a sua utilização depende de resultados experimentais. Esta pesquisa objetivou-se avaliar a importância da determinação experimental do parâmetro cinético, coeficiente de reaeração superficial K2, na modelagem da qualidade da água do rio Vacacaí Mirim. Para o cálculo do coeficiente de reaeração, o método Delta Aproximado, usado nos experimentos, demonstrou-se uma técnica de fácil obtenção de dados a campo, de cálculos simples e com um aparato experimental de baixo custo. Porém, esse método possui limitação no cálculo em locais com despejos de esgoto, como foi observada nos dados obtidos dos pontos de monitoramento 1 e 2. Nesses locais, em áreas urbanas, nota-se o despejo de esgoto no rio Vacacaí Mirim modificando os valores de oxigênio dissolvido e provocando uma oscilação em sua curva. No ponto de monitoramento 3, onde não há presença de aporte de esgoto no rio, o método Delta Aproximado apresentou resultados bastante favoráveis e uniformes. A obtenção do coeficiente de reaeração através dos cálculos de equações propostas na literatura e pelo próprio modelo QUAL2E, apresentou grandes variações em suas respostas, confirmando a afirmativa de limitação do uso das mesmas para obtenção do K2, sendo essas equações restringidas ao uso onde foram desenvolvidas. Na comparação de dados de coeficiente de reaeração entre a metodologia experimental através do método Delta Aproximado e as respostas das equações, verificou-se que a proposta de Formentini (2010) resultou em bons ajustes com os dados observados. As informações coletadas experimentalmente foram usadas como dados de entrada no modelo QUAL2E para simulação do oxigênio dissolvido no rio Vacacaí Mirim. O modelo QUAL2E demonstrou-se uma ferramenta eficaz para obtenção do OD em rios.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed at to study the main current environmental problems of the use of the earth, and their reflexes in the quality of the water, as well as the attitude of the population local front to the environmental degradation that happen in the hydrographical basins of the Lajeado da Represa municipal district of Marcelino Ramos, State do Rio Grande do Sul.For such, the used methodology included, in a first moment, readings that gave support the theoretical revision and field works that served as subsidy to characterize the environmental situation of the basins hydrographical of the Lajeado da Represa. In a second moment, the elaboration and application of a research instrument (questionnaire), with variables regarding the environmental theme to verify the residents' posture in relation to the environmental conditions of the Lajeado da Represa. Later, it was elaborated the thematic letters important support instrument for the environmental evaluation of the area. And, finally it was looked for to characterize the quality of the water and his relationship with the use of the earth applied the slopes of the hydrographical basins. The samples of water were collected in the nascent and in some points of the course of the Lajeado da Represa, mainly in the places where it existed the evidence of garbage deposits and sewer. For the evaluation of the quality of the water the following parameters were considered: color, overcast, STD (solids total dissolved), total hardness, pH, electric conductivity, chloride, fecal and total coliformes. Through the collected information (field observations and physiochemical and bacteriological parameters accomplished) it was possible to describe the environmental conditions of the hydrographical basins of the Lajeado da Represa and to point the attitude of the population local in relation to its preservation and conservation. The results obtained reveal that the hydrographical basins in study presents an intense environmental degradation, due to the human interventions, caused by the pollution of the water, deforestation, assoreament and garbage presence, that commit the balance of the ecosystem and the quality life s of the population. / Este trabalho objetivou estudar os principais problemas ambientais decorrentes do uso da terra, e seus reflexos na qualidade da água, bem como a atitude da população local frente à degradação ambiental que ocorrem na microbacia hidrográfica do Lajeado da Represa, município de Marcelino Ramos, RS. Para tal, a metodologia empregada abrangeu, em um primeiro momento, leituras que deram suporte a fundamentação teórica e trabalhos de campo que serviram de subsídio para caracterizar a situação ambiental da microbacia hidrográfica em estudo. Num segundo momento, efetuou-se a elaboração e aplicação de um instrumento de pesquisa (questionário), com variáveis referentes à temática ambiental para verificar a atitude dos moradores em relação às condições ambientais do Lajeado da Represa. Posteriormente, foram elaboradas as cartas temáticas importante instrumento de apoio para a avaliação ambiental da área. E, por fim buscou-se caracterizar a qualidade da água e a sua relação com o uso da terra aplicado as vertentes da microbacia hidrográfica do Lajeado da Represa. As amostras de água foram coletadas nas nascentes e em alguns pontos do curso do Lajeado da Represa, principalmente nos locais onde existia a evidência de depósitos de lixo e esgoto. Para a avaliação da qualidade da água foram considerados os seguintes parâmetros: cor, turbidez, STD (sólidos totais dissolvidos), dureza, pH, condutividade elétrica, cloretos, coliformes fecais e totais. Através das informações coletadas (observações de campo e parâmetros físico-químicos e bacteriológicos realizados) foi possível descrever as condições ambientais da microbacia hidrográfica do Lajeado da Represa e apontar a atitude da população local em relação à preservação e conservação do mesmo. Os resultados obtidos revelam que a microbacia hidrográfica em estudo apresenta uma intensa degradação ambiental, por conta das intervenções antrópicas, causada pela poluição hídrica, desmatamento, assoreamento e presença de lixo, que comprometem o equilíbrio do ecossistema e a qualidade de vida da população.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo teve como objetivo realizar o monitoramento da qualidade da água e a avaliação da capacidade de autodepuração da bacia hidrográfica do Rio Ligeiro, desde uma das nascentes até a confluência com o Rio Chopim. Estabeleceram-se seis pontos de monitoramento (PM01 a PM06) ao longo do percurso. Foram realizadas coletas de amostras de água nas diferentes estações do ano de 2017, sendo que as amostras foram enviadas para avaliações dos seguintes parâmetros: temperatura, turbidez, sólidos totais, potencial de hidrogênio (pH), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), oxigênio dissolvido (OD), nitrogênio total, fósforo total e coliformes termotolerantes. Além disso, foram realizadas as medições hidráulicas-hidrológicas em todos os PMs. De posse dos resultados das análises laboratoriais, comparou-se com os padrões de qualidade estabelecidos na Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 357/2005, e calculou-se o Índice de Qualidade da Água (IQA), sendo calibrado o modelo QUAL-UFMG para a avaliação da capacidade de autodepuração. O monitoramento da qualidade da água indicou que alguns parâmetros, principalmente a DBO, não atendem às condições e padrões de qualidade estabelecidos na Resolução do CONAMA nº 357/2005 em quase todo o percurso do rio. Os melhores níveis de qualidade, com base no IQA, foram observados na estação de verão e outono, enquadrando-se no nível ótimo. Portanto, o IQA está relacionado às condições de vazão, tendo em vista que nas campanhas de baixa e alta pluviosidade foram encontrados os menores níveis de qualidade. Em relação à modelagem da qualidade da água na campanha de inverno, foi a que apresentou maior grau de deterioração da qualidade, com baixos níveis de OD e elevada concentração de DBO, (principalmente no trecho localizado após o perímetro urbano e do lançamento pontual de efluentes), indicando que no período de estiagem reduz-se a capacidade de diluição da água frente aos despejos de efluentes. Conclui-se que o Rio Ligeiro se encontra deteriorado desde a nascente e que a sua capacidade de autodepuração apresenta condições críticas no período de menor vazão. Desse modo, medidas preventivas e corretivas devem ser implementadas no controle da qualidade da água. / The objective of this study it was to monitor water quality and to evaluate the self-depuration capacity of hydrographic basin of the Ligeiro River, from the one of its sources until the confluence with the Chopim River. It was established six monitoring points (PM01 to PM06) along of the route. Samples collecting were realized in the different seasons of the year 2017, and they were sent to the laboratory for analysis of the following parameters: temperature, turbidity, total solids, potential of hydrogen (pH), oxygen biochemical demand (BOD), dissolved oxygen (DO), total nitrogen, total phosphorus and thermotolerant coliforms. In addition, the hydraulic-hydrological measurements were performed in all PMs. Based on the results of the laboratory analyses, they were compared with the quality standards established by National Council of Environment (CONAMA, in Portuguese) nº 357/2005, also being calculated the Water Quality Index (WQI) and done the calibration of the QUAL-UFMG, namely the model that was used to evaluate the self-depuration capacity. The monitoring of water quality indicated that some parameters, principally the BOD, don't meet to the conditions and quality standards established by CONAMA Resolution nº 357/2005 in almost all the river course. Based on the WQI, the highest levels of quality were observed in the summer and autumn season, being framed at an optimum level. Therefore, the WQI is related to the flow conditions, considering that the lower quality levels were found in the campaigns related to the low and high rainfall. In relation to the modelling of water quality in the winter season, it was one that presented the highest degree of quality deterioration, with low levels of DO and high concentration of BOD, mainly in the stretch located after the urban perimeter and of point release of effluents, indicating that, in the period of drought, the dilution capacity of water is reduced in relation to the effluent discharges. It concludes that the Ligeiro River is deteriorated from its source, and that its self-depuration capacity presents critical conditions in the period of lower flow. That way, preventive and corrective measures must be implemented in the control of water quality.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Potentially toxic cyanobacterial blooms have been frequent in Brazilian lakes and reservoirs, causing economic issues as well as public health risks. In Rio Grande do Sul, a series of five reservoirs in the high course of the River Jacuí form a cascade system. One of the reservoirs, Passo Real, mainly accumulates water for hydroelectrical power generation and also regulates water flow to downstream reservoirs, amongst other uses. Blooms of cyanobacteria have been frequently recorded in this water body, possibly due to the long water residence time, associated to weather conditions and nutrient runoff from intense agricultural activities in the surrounding area. The study described herein aimed to: a) verify patterns of climatic, hydrological and limnological conditions, as well as their relationship with blooms of cyanobacteria; b) describe the yearly circulation regime, and thermal stratification of the water column; c) define the most favourable environmental conditions for the incidence of both dispersive and surface accumulative blooms, and also which species are adapted to each bloom type. 60 phytoplankton samples were taken from Passo Real reservoir between October 2009 and January 2013. Cyanobacteria species were identified and counted to estimate specific density and specific biovolume. Each bloom was assigned to a class: dispersive or surface accumulative. Measurements of solar radiation availability, solar shine, air temperature, rainfall, direction, and velocity of wind were taken, and also weather conditions for the sampling period were recorded. Hydrological (inflow, outflow, altitude, usable volume and residence time) and limnological (transparency, water temperature, pH, electric conductivity, total dissolved solids and chlorophyll-a) variables were also measured. The most influential variables favouring bloom formation were: intense rainfall (>20mm) up to ten days before sampling; air temperature mainly above 15ºC thirty days before sampling; low wind speed (<2m·s-1); high inflow caused by intense rainfall, coinciding with agricultural off season; long water residence time, 132 days on average on months with blooms; warmer temperatures and thermal stratification of the water between October and March. The reservoir was classified as warm monomictic, with only one complete vertical circulation in the winter and thermal stratification in the summer. Dispersive blooms were found when wind speed was above 7,9m·s-1, and surface accumulative blooms occurred when wind speed was below 5,5m·s-1. Species of the genus Dolichospermum were more adapted to produce dispersive blooms, mainly D. crassum and D. circinalis. On the other hand, species of Microcystis were better adapted to surface accumulative blooms, namely M. aeruginosa and M. panniformis, which were also indicator species for this type of bloom. / A ocorrência de florações de cianobactérias potencialmente tóxicas tem sido frequente em lagos e reservatórios no Brasil, ocasionando problemas econômicos e riscos à saúde pública. No Rio Grande do Sul há uma série de cinco reservatórios formando um sistema em cascata no Alto Curso do Rio Jacuí. O reservatório Passo Real compõe esse sistema e tem como principal função acumular água para a geração de energia elétrica e regular vazões para os reservatórios a jusante, servindo também aos demais usos múltiplos da água. Florações de cianobactérias têm sido registradas com frequência neste reservatório, possivelmente pelo longo tempo de residência da água, associado às condições meteorológicas e ao aporte de nutrientes, decorrente da intensa atividade agrícola sobre sua bacia de drenagem. Diante do exposto, objetivouse, neste trabalho: a) verificar a ocorrência de padrões nas condições meteorológicas, hidrológicas e limnológicas e a relação destes com as florações de cianobactérias; b) caracterizar o regime anual de circulação e estratificação térmica da água; e c) determinar quais as condições ambientais para a ocorrência de florações dispersivas e acumulativas em superfície e quais as espécies adaptadas a cada uma das florações. Para isto foram coletadas 60 amostras de fitoplâncton no reservatório Passo Real, entre outubro de 2009 e janeiro de 2013. As cianobactérias foram identificadas, estimada a densidade e o biovolume de cada espécie e as florações foram classificadas como dispersivas ou acumulativas em superfície. Foram determinadas as disponibilidades de radiação solar, brilho solar, temperatura do ar, precipitação pluviométrica, direção e velocidade do vento, assim como as variáveis meteorológicas do período coletado. Variáveis hidrológicas (vazão afluente e defluente, cota altimétrica, volume útil e tempo de residência) e limnológicas (Transparência, temperatura da água, pH, condutividade elétrica, total de sólidos dissolvidos e clorofila-a) foram caracterizadas. Dentre as variáveis meteorológicas, hidrológicas e limnológicas analisadas no período estudado, aquelas que tiveram uma influência favorável para a ocorrência das florações foram: precipitações pluviométricas elevadas (>20mm), registradas até 10 dias antes das coletas; ocorrência de temperatura média do ar diária acima de 15°C nos trinta dias que antecederam as coletas; baixa velocidade do vento (<2m·s-1) nos dias que antecederam as coletas com florações; elevadas vazões afluentes, decorrentes das precipitações elevadas, coincidentes com os períodos de entressafra dos cultivos agrícolas; longo tempo de residência da água, média de 132 dias durante os meses com florações; temperaturas elevadas e estratificação térmica da água no período de outubro a março. O reservatório Passo Real foi classificado como monomítico quente, com apenas uma circulação vertical completa no inverno e estratificação térmica no verão. Florações dispersivas ocorreram em condições de velocidade do vento acima de 7,9m·s-1. Florações acumulativas de superfície ocorreram em condições de velocidade do vento abaixo de 5,5m·s-1. Espécies do gênero Dolichospermum estão melhores adaptadas a formar florações dispersivas, principalmente as espécies D. crassum e D. circinalis. Já espécies do gênero Microcystis estão melhor adaptadas a formar florações acumulativas em superfície, com destaque para M. aeruginosa e M. panniformis, indicadoras deste tipo de floração.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Agrochemicals are intensely used on rice (Orysa sativa L.) paddy culture, and depending on their environmental persistence and toxicity they may contaminate water bodies and affect non-target organisms. Both herbicides and insecticides are recommended for use in rice culture in southern Brazil. This study aimed was divided into three different experiments, with the following aims: (i) to determine the persistence of the herbicides imazethapyr + imazapic (Only®), bispyribac-sodium, penoxsulan, clomazone, and quinclorac and of the insecticides carbofuran and fipronil in irrigation water; (ii) to investigate the effect of these agrochemicals on physical, chemical and biological water quality; and, (iii) to investigate the effects of these agrochemicals on the native zooplanktonic biota of rice paddy fields cultivated under the direct seeding system. The field experiment was carried out in Santa Maria (RS), at the Federal University of Santa Maria (UFSM), in crop years 2007/08 and 2008/09; in 9.7 x 7.6 m= 73.7 m2 plots separated by soil levees. The experimental design used was randomized blocks with three replications. The treatments applied were imazethapyr (75 g a.i. ha-1) + imazapic (25 g a.i. ha-1) (Only®), bispyribacsodium (50 g a.i. ha-1), penoxsulan (48 a.i. g ha-1), clomazone (600 g a.i. ha-1), quinclorac (375 g a.i. ha-1), carbofuran (400 g a.i. ha-1) and fipronil (37.5 g a.i. ha-1) as well as a control block. In Experiment I, the agrochemicals persistence decreased in the following order: quinclorac > bispyribac-sodium = penoxsulan > carbofuran > imazapic > imazethapyr = fipronil > clomazone, detected for 84, 60, 60, 42, 39, 28, 28 e 25 days, respectively, (means of crop years 2007/08 and 2008/09). Quinclorac shows the greatest dissipation time (DT50) with 15.4 days, whilst clomazone exhibited the smallest DT50 value, 1.9 days. On Experiment II, results show that the isolated application of the herbicides and insecticides tested did not result in noticeable water quality alteration when compared to the control treatment. In general, physical, chemical and biological parameters remained below the values recommended by the environmental agencies used as reference for this study. In Experiment III, results indicated that Rotifers had the highest abundance in the zooplankton community, with Polyarthra as the most abundant genus; it was also concluded that the agrochemicals had little effect over the Rotifera and Copepoda groups (adult and nauplii). / A lavoura de arroz (Orysa sativa L.) irrigado utiliza agroquímicos intensamente, que, dependendo da sua persistência no ambiente e toxicidade, podem contaminar corpos d água e afetar organismos não-alvo. Os herbicidas e os inseticidas são agrotóxicos recomendados para o arroz irrigado no sul do Brasil. Este estudo foi desenvolvido em três experimentos, os quais tiveram por objetivos: (i) determinar a persistência dos herbicidas imazetapir + imazapique (Only®), bispiribaque-sódico, penoxsulam, clomazona, quincloraque, e dos inseticidas carbofurano e fipronil na água de irrigação em áreas cultivadas com arroz irrigado; (ii) investigar o efeito destes agrotóxicos na qualidade física, química e biológica da água; e, (iii) investigar os efeitos destes agrotóxicos na densidade da biota zooplanctônica natural no arroz cultivado no sistema de plantio direto. O experimento foi realizado a campo, na UFSM, em Santa Maria (RS), nas safras de 2007/08 e 2008/09; e conduzido em parcelas de 9,7 x 7,6 m= 73,7 m2 isoladas por taipas. O experimento foi conduzido com delineamento de blocos ao acaso com três repetições. Cada parcela recebeu de forma aleatória um tratamento, onde foram aplicadas a mistura dos herbicidas imazetapir (75 g i.a. ha-1) com imazapique (25 g i.a. ha-1), (Only®) bispiribaque-sódico (50 g i.a. ha-1), penoxsulam (48 i.a. g ha-1), clomazona (600 g i.a. ha-1), quincloraque (375 g i.a. ha-1), e os inseticidas carbofurano (400 g i.a. ha-1) e fipronil (37,5 g i.a. ha-1), além do tratamento controle. No Experimento I, os resultados mostraram que na média das duas safras (2007/08 e 2008/09) a persistência dos agrotóxicos decresceu na seguinte ordem: quincloraque > bispiribaque sódico = penoxsulam > carbofurano > imazapique > imazetapir = fipronil > clomazona com persistência de 84, 60, 60, 42, 39, 28, 28 e 25 dias, respectivamente. Quincloraque registrou maior tempo de dissipação (DT50) com 15,4 dias, enquanto clomazona apresentou o menor valor de DT50 na água com 1,9 dias. No Experimento II, os resultados mostraram que a aplicação isolada dos herbicidas e os inseticidas testados não acarretam grande alteração na qualidade da água quando comparada à qualidade da água de irrigação do tratamento controle (padrão). Em geral, os parâmetros físicos e químicos da água estiveram abaixo dos utilizados pelas agências ambientais e usados como referência neste estudo. No Experimento III, os resultados indicaram que Rotífera foi o grupo que apresentou maior abundância na comunidade zooplanctônica, destacando-se o gênero Polyarthra como o mais abundante; e também que agrotóxicos provocaram poucas alterações na abundância de organismos dos grupos Rotifera e Copepoda (adulto e nauplio).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The construction of several reservoirs to meet multiple uses has become essential to human societies. The Vacacaí Mirim s reservoir is used primarily for human supply, accounting for 40% of the Santa Maria water supply. The exam of this reservoir provides a fundamental basis for managing its water quality and its watershed. The objective of this research is to evaluate the variability of the water quality and the trophic status of the Vacacaí Mirim s reservoir. Eight field campaigns were performed between 2010 and 2011, and the water samples were taken at four distributed points along the reservoir and one point located upstream the main tributary river. On the reservoir s sampling points were collected samples from surface (S) and depth (P). The main water quality parameters evaluated were: Water Temperature, pH, Electrical Conductivity, Turbidity, DO, BOD5, COD, TSS, TDS, E. coli, Chlorophyll-a, Ammonium, Nitrite, Nitrate, Total Phosphorus. The trophic status was monitored considering the levels of phosphorus, chlorophyll-a and some biological indicators. The Vacacaí Mirim s reservoir presented a long period of thermal stability, being more or less consistent to the seasonal period, with full circulation only in winter, conferring its classification as warm monomictic. The concentration of most parameters analyzed varied more on a time level than a space level. The parameter that inspires greater concern is the number of E. coli, which in 16% of the time exceeds the limits for class 3 of CONAMA Resolution No. 357/05 making the water unsuitable for this purpose. The correlation analysis also showed strong relationship between some environmental hydrological variables with some parameters of quality. The seasonal variation of the values of the TSI and biological indicators, suggest the Vacacaí Mirim s reservoir as a mesotrophic ecosystem, sometimes tending to eutrophic, so showing an anthropogenic influence. It is suggested to the government, organizations and population, the proper attention to the degradation processes, being necessary the watershed land use control and ordination, the riparian vegetation reestablishment, as well as an adjustment on the effluents emission through appropriate treatment. / A construção de reservatórios visando atender usos múltiplos tornou-se essencial para as sociedades humanas. O reservatório do Vacacaí Mirim é utilizado primordialmente para abastecimento humano, sendo responsável por 40% do fornecimento de água para Santa Maria. O seu estudo proporciona uma base fundamental para o gerenciamento da qualidade de suas águas e de sua bacia hidrográfica. Assim, o objetivo desta pesquisa é avaliar a variabilidade da qualidade da água e do estado trófico do reservatório do Vacacaí Mirim. Foram realizadas oito campanhas de campo entre 2010 e 2011, sendo as coletas de água amostradas em quatro pontos distribuídos ao longo do reservatório e um ponto localizado à montante, no principal rio afluente. Nos pontos do reservatório foram coletadas amostras de superfície (S) e profundidade (P). Em laboratório, as características de qualidade da água foram avaliadas periodicamente, através dos parâmetros: temperatura da água, pH, condutividade elétrica, turbidez, OD, DBO5, DQO, SST, SDT, E. coli, Clorofila-a, Amônia, Nitrito, Nitrato, Fósforo Total e outros Íons. O estado trófico foi avaliado levando em consideração os teores de Fósforo, Clorofila-a e alguns indicadores biológicos. O reservatório do Vacacaí Mirim apresentou um longo período de estabilidade térmica, em maior ou menor grau coerentemente com o período sazonal, apresentando circulação completa somente no inverno, conferindo sua classificação como monomítico quente. As concentrações da maioria dos parâmetros analisados apresentaram maior variação a nível temporal que espacial. O parâmetro que inspira maior preocupação é o número de E. coli, que em 16% do tempo ultrapassa os limites estabelecidos para a classe 3 da Res. CONAMA N°357/05 tornando a água imprópria para este fim. As análises de correlação também mostraram forte relação entre algumas variáveis hidrológicas ambientais com alguns parâmetros de qualidade. A variação sazonal dos valores do IET e indicadores biológicos, sugerem o reservatório do Vacacaí Mirim como um ecossistema mesotrófico, tendendo algumas vezes à eutrofia, já evidenciando influência antropogênica. Sugere-se ao poder público, às organizações e à população, a devida atenção aos processos de degradação, sendo necessário o controle e a ordenação do uso do solo na bacia, o reestabelecimento da vegetação ripariana, bem como uma adequação nos lançamentos de efluentes através de um tratamento adequado.

To evaluate interaction of water alkalinity and stocking density on body ionic levels, survival, growth and behavior of silver catfish, Rhamdia quelen, juveniles, a short-term experiment (96 h) analyzed the effect of three alkalinity levels (30, 80 and 130 mg/L CaCO3) and four stocking densities (4, 8, 16, and 24 g/L). In addition, a growth experiment of 30 days verified the effect of three stocking densities (4, 8, 16 g/L) and the same alkalinity levels. Survival and body ionic levels were not significantly affected in the short-term experiment, but after 30 days survival was significantly reduced in the group maintained at the stocking density of 16 g/L and 30 mg/L CaCO3. However, this treatment provided higher weight and specific growth rate compared to the treatment with the highest alkalinity and the same stocking density. The time of capture of the food, in both experiments, was faster in the treatments of high stocking density. In the short-term experiment fish remained mainly in the bottom, and the reduction of stocking density increased swimming speed. The color of the animals was significantly clearer in the lowest densities of the growth experiment. Agonistic side behaviors prevailed in the lowest alkalinities of the stocking density of 8 g/L, and cannibalism occurred only in the stocking density of 8 g/L and alkalinity of 130 mg/L CaCO3 of the growth experiment. The stocking density of 16 g/L and alkalinity of 80 mg/L CaCO3 seems to be the most appropriate for silver catfish juveniles growth in these experimental conditions. / Com o objetivo de avaliar a interação da alcalinidade da água com diferentes densidades de estocagem sobre os níveis iônicos corporais, sobrevivência, crescimento e comportamento de juvenis de jundiá, Rhamdia quelen, delineou-se um experimento de curta duração (96 h) com três níveis de alcalinidade (30, 80 e 130 mg/L CaCO3) e quatro densidades de estocagem (4, 8, 16 e 24 g/L). Além disso, em um experimento de crescimento (30 dias) testou-se três densidades de estocagem (4, 8, 16 g/L) e as mesmas alcalinidades. A sobrevivência e os níveis iônicos corporais não foram afetados no experimento de curta duração, mas após 30 dias a sobrevivência foi reduzida no tratamento de maior densidade e menor alcalinidade. Este mesmo tratamento foi o que obteve melhores resultados de peso e taxa de crescimento específico em relação à maior alcalinidade da mesma densidade. O tempo de captura do alimento, em ambos experimentos, foi mais curto nos tratamentos de maior densidade. No experimento de curta duração os peixes se concentravam mais no fundo à medida que se diminuía a densidade de estocagem e com o aumento desta aumentou a velocidade de natação. A coloração dos animais foi significativamente mais clara nas menores densidades do experimento de crescimento. Confrontos laterais predominaram nas menores alcalinidades da densidade de 8 g/L, canibalismos ocorreram apenas na densidade de 8 g/L e alcalinidade de 130 mg/L CaCO3 do experimento de crescimento. A utilização da densidade de estocagem de 16 g/L e alcalinidade de 80 mg/L CaCO3 é a mais adequada para o cultivo de juvenis de jundiá nestas condições experimentais.