O presente trabalho abrange um estudo sobre a utilização de Índices de Qualidade da Água (IQA) para o monitoramento de cursos hídricos durante a fase de construção de um empreendimento rodoviário. Uma vez que obras rodoviárias tem potencial para causar numerosos impactos ambientais, inclusive, em cursos hídricos. Desta forma o monitoramento da qualidade da água é essencial para a manutenção da qualidade da água e minimização dos possíveis impactos. Atualmente existem inúmeras metodologias, que podem ser utilizadas para o monitoramento de cursos hídricos. Entre eles, destaca-se o IQA desenvolvido pela National Sanitation Foundation (NSF, 2010) e o IQA adaptado pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). Porém, esta metodologia incorpora variáveis consideradas relevantes para a avaliação da qualidade das águas destinadas para abastecimento público. Assim, faz-se necessário calibrar o IQA para que reflita de maneira precisa as possíveis interferências sobre a qualidade da água durante a execução de obras rodoviárias Para isso, foram analisados os dados históricos da qualidade da água dos principais cursos hídricos monitorados durante a fase de implantação do Arco Rodoviário Metropolitano do Rio de Janeiro, considerando parâmetros físico-químicos e microbiológicos para o cálculo do IQA. Através da analise de componentes principais (ACP) foram obtidos coeficientes que possibilitaram a calibração do novo Índice de Qualidade da Água. Com a calibração concluída, procedeu-se para uma nova avaliação no IQA dos cursos hídricos monitorados. Os resultados obtidos permitem inferir que a utilização do IQA calibrado, possui uma melhor representação dos cursos hídricos monitorados, uma vez que, algumas variáveis tiveram seus pesos alterados e outras foram substituídas do IQA. No entanto, os resultados do IQA calibrado foram inferiores aos resultados do IQA NSF, porém, não foram identificadas alterações na qualidade da água entre os pontos de montante e jusante sendo os resultados influenciados pelas atividades na bacia de contribuição. / This work covers a study on the use of the Water Quality Index (WQI) for the monitoring of watercourses during road construction, considering that such activities lead to several environmental impacts, including those on watercourses. In this way, the monitoring of water quality is essential for maintaining water quality and minimizing possible impacts. Numerous methodologies exist today, which can be used to monitor watercourses. These include the WQI, developed by the National Sanitation Foundation (NSF, 2010) and the WQI adapted by the Environmental Sanitation Technology Company of the State of São Paulo (CETESB). However, this methodology incorporates variables considered relevant for the evaluation of the quality of the water intended for public supply. Thus, it is necessary to calibrate the WQI to accurately reflect possible interferences on water quality of the streams during road construction. Historical water quality data of the main watercourses monitored during the construction of the Arco Metropolitano do Rio de Janeiro was analyzed, considering physical-chemical and microbiological parameters for the calculation of the WQI After the analysis of the main components (PCA), coefficients were obtained that enabled the calibration of the new Water Quality Index. With the calibration completed, a new WQI evaluation of the monitored watercourses was carried out. The results show that the use of the calibrated IQA have a better representation of the monitored watercourses, since some variables had their factors changed and others were replaced by the WQI. The results of the calibrated WQI showed lower values than the NSF WQI results. However, no changes were identified in the water quality between the upstream and downstream points because the results are influenced by the activities in the contribution basin.

A bacia hidrográfica do Arroio Marrecas, localizada na porção nordeste do município de Caxias do Sul, RS, abriga os principais mananciais de água para abastecimento da crescente população na região, além de importantes fragmentos de Mata Atlântica e Campos Sulinos. Este estudo buscou analisar as alterações de uso das terras em escala espaço-temporal nos últimos 48 anos, analisar a relação entre a qualidade das águas superficiais, utilizando dados de campanhas de monitoramento entre 2010 e 2011, e o uso atual das terras e simular a dinâmica de cenários futuros para um período de 15 anos. As ferramentas utilizadas na primeira etapa foram interpretação visual de imagens de satélite e fotos aéreas, apoiadas em campanhas de levantamento a campo. A posteriori, foi construído um banco de dados geoespaciais e a simulação espacial utilizando o modelo Conversion of Land Use and its Effects at small region extent (CLUE-S). Os resultados obtidos na primeira etapa indicam um decréscimo das áreas originalmente ocupadas por campos e matas, o que pode ser atribuído ao crescente processo de urbanização e a expansão de atividades agrícolas intensivas como fruticultura e silvicultura, similar àquela observada em outras regiões na Serra Gaúcha A avaliação da qualidade de água mostra que a alteração na concentração de alguns parâmetros relacionou-se com o uso das terras. Embora os parâmetros Turbidez, Fósforo Total e Coliformes Termotolerantes tenham ultrapassado os limites de Classe 2 (Conama nº 257/2005) em algumas campanhas, a análise de correlação não conseguiu discriminar fatores explanatórios de maneira conclusiva. Quando analisados os resultados da modelagem, observou-se que a dinâmica de realocação dos usos e coberturas das terras nos planos de informação são definidos ou explicitados prioritariamente pelos seguintes fatores explanatórios: Cambissolo Háplico, Cambissolo Húmico e Neossolo Litólico, declividade e elevação do terreno. Análises apoiadas em ferramentas de estatística, geoprocessamento e campanhas de levantamento in situ como as aplicadas neste estudo podem ser instrumentos cruciais para o entendimento da evolução dos usos das terras, servindo de referencial para resolução de potenciais conflitos e mitigação dos impactos ambientais e socioeconômicos que se apresentam. / The Arroio Marrecas watershed, located in the northeastern section Caxias do Sul municipality, is a major drinking water source for the growing population in the region, and contains important fragments of subtropical forests and grasslands. This study investigates land use changes in a spatiotemporal scale in the Arroio Marrecas watershed in the last 48 years, analyze the relationship between the quality of surface water, using data from monitoring campaigns conducted in 2010 and 2011, and the current land use and simulates the dynamics of future scenarios for a period of 15 years. Tools used in the first stage were visual interpretation of satellite images and aerial photos, supported by the field survey campaigns were used. Subsequently, it was built from a geospatial database and the spatial simulation using the model Conversion of Land Use and Its Effects at small region extent (CLUE-S). The results obtained in the first step indicate a decrease in the areas originally occupied by forests and grasslands, which can be attributed to increasing urbanization and the expansion of intensive agricultural production such as horticulture and forestry, similar to that observed in other parts of the highlands of Rio Grande do Sul (Serra Gaúcha) The evaluation of water quality shows that the change in concentration of some parameters was related to the use of the land. Water quality parameters like turbidity, total phosphorus and thermotolerant coliform were above Class 2 limits (CONAMA Resolution 257/2005) in some campaigns, a correlation analysis could not conclusively discriminate the main explanatory factor. On the other hand, a modeling exercise of future ladn use scenarios with the CLUE-S model revealed that dynamic reallocation of land use/land cover were defined primarily by soil classes Cambissolo Háplico, Cambissolo Húmico and Neossolo Litólico, elevation and slope. Analysis supported by statistical geoprocessing tools and field surveys as applied in this study can be crucial tools for understanding the evolution of land uses and serve to resolve potential conflicts and mitigate environmental and socioeconomic impacts.

Este trabalho buscou avaliar a qualidade da água subterrânea de poços ponteira, que captam água do Sistema Aquífero Quaternário Costeiro (SAQC) na região de Osório (RS), através da aplicação de diferentes métodos. Para a realização do estudo foi feito um inventário e cadastramento de poços, o levantamento e interpretação de dados geológicos e hidrogeológicos, além da coleta e análise de amostras de água. Para este trabalho foram utilizados dados físico-químicos e bacteriológicos, obtidos através das análises de água (campo e laboratório), que foram coletadas em 26 poços. A avaliação dos resultados foi realizada através dos diagramas de Piper e Stiff, da comparação com os Valores Máximos Permitidos (VMP) em portarias de potabilidade e da aplicação de métodos de avaliação da qualidade da água e risco a saúde. Os resultados obtidos permitiram evidenciar que no município, a principal forma de captação da água subterrânea, ocorre por meio de poços ponteira que possuem profundidades na sua maioria, inferiores a 20 metros e que captam água de aquíferos granulares livres associados a camadas de sedimentos arenosos. Além disso, a maior parte das águas subterrâneas apresentaram valores de pH entre 5,6 e 6,5 e valores de condutividade elétrica (CE) entre 0 a 200 uS/cm. As concentrações de nitrato variaram entre 0 e 2 mg/L N-NO3, de cloretos e sódio não ultrapassam 30 mg/L, os sólidos totais dissolvidos entre 0 e 200 mg/L, indicando a ocorrência de águas doces com baixa mineralização. Os resultados das análises bacteriológicas indicaram a presença de Escherichia coli e coliformes totais. A comparação dos resultados das análises com os VMP da portaria do Ministério da Saúde Nº 2914/11 (Brasil, 2011), indicaram a ocorrência de poços que apresentam alterações nos parâmetros pH, amônia, ferro, cor, manganês, turbidez, bem como presença de Coliformes Totais e E.coli. Com o uso do Índice de Qualidade da Água Subterrânea (IQUAS), foram classificadas amostras de água como ótimas, boas e péssimas. Já o cálculo do Índice Relativo de Risco (IRR) evidenciou a ocorrência de amostras que apresentaram valores altos, a Avaliação de Risco à Saúde, indicou a ocorrência de amostras que apresentaram Risco não Carcinogênico. Por fim a partir deste estudo pode-se verificar que o uso de diferentes métodos para avaliação da qualidade da água, tem grande importância, pois torna mais consistente essa avaliação, já que cada método envolve a análise de diferentes parâmetros. / The aim objective of this work was to evaluate the groundwater quality of wells, which capture water from the Coastal Quaternary Aquifer System (SAQC) in the region of Osorio (RS), by applying different methods. In order to carry out the study, an inventory and registration of wells, the survey and interpretation of geological and hydrogeological data, as well as the collection and analysis of water samples. For this work, physicochemical and bacteriological data were obtained through water analysis (field and laboratory), which were collected in 26 wells. The evaluation of the results was carried out through the Piper and Stiff diagrams, the comparison with the Maximum Permitted Values (VMP) in potable water consumption and the application of water quality and health risk assessment methods. The results obtained showed that in the municipality, the main way of captation of groundwater occurs through pointer wells that have a depth of less than 20 meters and capture water from unconfined granular aquifers associated with layers of sandy sediments. In addition, most groundwater had pH values between 5.6 and 6.5 and values of electrical conductivity (EC) between 0 and 200 uS/cm. Nitrate concentrations ranged from 0 to 2 mg / L NNO3, with sodium chloride not exceeding 30 mg/L, total solids dissolved between 0 and 200 mg/L, indicating the occurrence of fresh water with low mineralization. The results of the bacteriological analyzes indicated the presence of Escherichia coli and total coliforms in 4 wells. The comparison of the results of the analyzes with the MPV of Ministry of Health No. 2914/11 (Brazil, 2011) indicated the occurrence of wells that present alterations in pH, ammonia, iron, color, manganese, turbidity and presence of Total Coliforms and E. coli. With the use of the Underwater Water Quality Index (IQUAS), 9 water samples were classified as optimal, 2 as good and 4 bad. The calculation of the Risk Index (IRR) evidenced the occurrence of 7 samples that presented high values, the Health Risk Assessment, indicating the occurrence of 2 samples that presented non-Carcinogenic Risk. Finally, from this study we can verify that the use of different methods to evaluate water quality, is of great importance, since it makes this evaluation more consistent, since each method involves the analysis of different parameters.

A presente pesquisa propõe uma metodologia para definir e estimar elementos para o melhoramento de rios a partir de limitações locais. A metodologia proposta foi dividida em três etapas: A Avaliação do tipo de melhoramento para a definição de elementos, o levantamento de informações da área de estudo e o processamento das informações para a estimativa dos elementos definidos. A aplicação da metodologia necessitou definir previamente o tipo de melhoramento que se executaria dado a falta de consenso sobre as definições e as intervenções que eles abrangem. Assim, foram definidos os tipos de melhoramentos restauração, reabilitação e remediação que abrange os melhoramentos revitalização e renaturalização. Se observou que a diferença dos demais termos pesquisados, o termo de melhoramento restauração foi o de maior consenso e a partir dele se partiu para definir os demais termos segundo se priorize a estrutura ou a função do ecossistema. Resumidamente, a pesquisa define a restauração como o melhoramento utópico que devolve ao ecossistema ao estado natural imperturbado, reabilitação como o melhoramento que segue o caminho da restauração, revitalização como o melhoramento que aprimora a função do ecossistema e finalmente renaturalização melhoramento que aprimora a estrutura do ecossistema. Já definido o tipo de melhoramento, se aplicou a metodologia proposta para o estudo de caso do trecho desconectado do rio Tubarão, o “rio Morto” observando que para esse caso o melhoramento a ser executado seria de “revitalização” e os elementos a serem avaliados seriam a vazão mínima para manter uma adequada qualidade para irrigação de cereais e a vazão máxima para evitar inundações locais.Os elementos avaliados deram como resultado que as condições atuais do trecho desconectado não seriam suficientes para a revitalização, mas com um incremento e controle das vazões se poderia consegui-lo Por outro lado, se viu que para esse estudo de caso, os constituintes de qualidade da água avaliados estevam influenciados pela eutrofização que o rio apresenta constantemente e que o oxigênio dissolvido foi o parâmetro que limitou a estimativa da vazão mínima para a revitalização. Em quanto a vazão máxima para o trecho desconectado, se observou que ele está relacionado diretamente com o nível do rio Tubarão na confluência deles. / This research proposes a methodology to define and estimate elements for the improvement of rivers from local limitations. The proposed methodology was divided into three stages: the assessment of the type of improvement for the definition of elements, the collection of information from the study area and the information processing for the estimation of the defined elements. The application of the methodology had to define previously the type of improvement that would be implemented given the lack of consensus on the definitions and interventions that they cover. For that, it was defined the improvement terms restoration, rehabilitation and remediation which involve the improvements of revitalization and renaturalization. It was observed that in contrast to the others study terms, the improvement term of restoration was the one with the greater consensus and from it was defined the rest of terms according to prioritize the ecosystem structure or function. Briefly, this research defines restoration as the utopian improvement that returns the ecosystem to its undisturbed natural state, rehabilitation as the improvement that follows the path of restoration, revitalization as the improvement that enhances the ecosystem function and finally renaturation as the improvement that enhances the structure of the ecosystem Once, the type of improvement has been defined, the proposed methodology was applied for the study case of the disconnected path of the Tubarão river noting that in this case the improvement to be performed would be revitalization and the elements to be evaluated would be the minimum flow to maintain an adequate water quality for irrigation of cereals and the maximum flow to avoid local flooding. The elements assessments showed that the current conditions of the disconnected path would not be enough for the revitalization, but with an increase and control of the flow it could be achieve. On the other hand, it was observed that for this case of study, the constituents of water quality evaluated were influenced by the eutrophication that the river presents constantly and that the dissolved oxygen was the parameter that limited the minimum flow estimation for the revitalization. As for the maximum flow for the disconnected path, it was observed that it is directly related to the level of the Tubarão river at the confluence of them.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-04-27T17:41:28Z No. of bitstreams: 1 2015_CristianeAparecidadeOliveira.pdf: 4896637 bytes, checksum: 5f3270a0ce2d1009783d6469dcedaa26 (MD5) / Approved for entry into archive by Ruthléa Nascimento(ruthleanascimento@bce.unb.br) on 2015-04-28T17:08:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CristianeAparecidadeOliveira.pdf: 4896637 bytes, checksum: 5f3270a0ce2d1009783d6469dcedaa26 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-28T17:08:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CristianeAparecidadeOliveira.pdf: 4896637 bytes, checksum: 5f3270a0ce2d1009783d6469dcedaa26 (MD5) / A qualidade da água é resultante das condições geológicas e alterações procedentes do uso e ocupação do solo. O estudo da qualidade da água e sedimentos de fundo representa importante meio de vinculação entre a geoquímica das rochas, solos e substâncias lançadas pelo homem nos ecossistemas terrestres e aquáticos. Na presente pesquisa realizou-se estudo geoquímico do Rio das Antas-GO com objetivo de avaliar a qualidade da água por meio dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Para as análises das amostras utilizaram-se técnicas de ICP/OES, espectrofotometria UV/Visível e métodos volumétricos. A abertura das amostras de sedimento (fração<63μm) realizou-se por meio da fusão, para elementos maiores, e ataque ácido para traço. A análise microbiológica foi obtida pela técnica dos tubos múltiplos com substrato enzimático. Para determinação do Oxigênio Dissolvido usou-se o método idométrico e Demanda Bioquímica de Oxigênio estipulou-se o consumo de oxigênio necessário para decompor a matéria orgânica. Na interpretação dos resultados foram utilizadas estatísticas multivariadas além de índice de geoacumulação. O estudo pôde determinar a fonte dos compostos na água, o Fe, Al, Mn e SO42- originaram da oxidação dos sulfetos e pirita; HCO3-, Ca, K, Mg, Zn, Ba, da dissolução de minerais dolomíticos e produtos agroquímicos como fertilizantes e inseticidas. Total de Sólidos Dissolvidos (TDS), NH3, NO3- e turbidez tiveram sua entrada por meio de esgotos domésticos. PO43- não foi encontrado em água, sendo adsorvido em sedimentos de fundo cuja principal responsável pela retenção foi a goethita e a caulinita. A correlação de Spearman revelou que, elevadas quantidades de bactérias coliformes (9,4.104) correspondem às maiores quantidades encontradas de Escherichia Coli (7,9.104) e Demanda Bioquímica de Oxigênio (7,00). O agrupamento hierárquico, interpretado juntamente com a análise mineralógica e o índice de geoacumulação possibilitou distinguir as influências ocasionadas pelos depósitos minerais na acumulação de metais nos sedimentos estudados. Obteve acumulação “forte a extremamente enriquecidos” o MgO, Mn, Co e Ba evidenciando a dissolução de rochas carbonáticas pelo aumento de MgO e diminuição de CaO, Na2O, K2O. No nível “acumulação moderada” estão SiO2, Fe2O3, Cu, Ni, Zn, Sr, e Cr. A acumulação do SiO2 e Fe2O3 demonstraram origem associada a silicatos de Fe e Al, como os argilominerais. Tais resultados possibilitaram a criação do modelo geoquímico que auxiliasse na identificação das fontes e distribuição dos elementos e metais presentes na água e sedimento de fundo da região estudada. / Water quality is a result of geological conditions and changes coming from the use and occupation of land. The water quality study and bottom sediments is an important means of connection between the geochemistry of rocks, soils and substances discharged by man in terrestrial and aquatic ecosystems. In the present study, an important geochemical study was performed in Rio das Antas-GO in order to evaluate water quality through physical, chemical and microbiological parameters. For the analysis of samples, techniques such as ICP/OES, UV/Visible spectrophotometry and volumetric methods were use. The opening of sediment samples (fraction <63μm) was held by fusion, to major elements, and acid attack to trace. Microbiological analysis was obtained by the multiple tubes with enzyme substrate. For the determination of Dissolved Oxygen the idometric method and Biochemical Oxygen Demand were used and one stipulated the consumption of oxygen needed to decompose organic matter. By interpreting the results, one used multivariate statistical and also geoaccumulation index. The study was able to determine the source of the compounds in water, Fe, Al, Mn and SO42- originated from the oxidation of sulphides and pyrite; HCO3, Ca, Mg, Zn, Ba, dolomite mineral dissolution and agrochemicals such as fertilizers and insecticides. Total Dissolved Solids (TDS), NH3, NO3- and turbidity had their input via wastewater. PO4- was not found in water, being adsorbed on bottom sediments whose main retainer was goethite and kaolinite. The Spearman correlation revealed that high amounts of coliform bacteria (9,4.104) correspond to larger amounts of Escherichia Coli found (7,9.104) and Biochemical Oxygen Demand (7,00). The hierarchical clustering, interpreted along with the mineralogical analysis and the geoaccumulation index allowed one to distinguish the influences caused by mineral deposits in the accumulation of metals in the studied sediments. It obtained a "strong to extremely enriched" accumulation: MgO, Mn, Co and Ba evidencing the dissolution of carbonate rocks by the increase of MgO and decrease of CaO, Na2O, K2O. In the "moderate accumulation" level there are SiO2, Fe2O3, Cu, Ni, Zn, Sr, and Cr. The accumulation of SiO2 and Fe2O3demonstrated an origin associated with Fe and Al silicates, such as clay minerals. These results enabled the creation of the geochemical model that help in the identification of sources and distribution of elements and metals present in the water and bottom sediments of the studied area.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-10-20T14:01:52Z No. of bitstreams: 1 PDF - Ítala Farias Almeida.pdf: 21942227 bytes, checksum: ec4ef21af7e6a36e307010649fc92aed (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-20T14:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Ítala Farias Almeida.pdf: 21942227 bytes, checksum: ec4ef21af7e6a36e307010649fc92aed (MD5) Previous issue date: 2017-06-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Water is a fundamental resource for the existence of life on Earth, deserving attention in order to ensure that the water used for human consumption meets the standards of potability defined by the Ordinance 2.914/2011 of Brazilian Ministry of Health. The present study aimed to evaluate the physico-chemical and microbiological quality of water from 2 (two) schools, 1 (one) nursery school and the 1 (one) Municipal Hospital, city of Juazeirinho, Paraíba state, northernBrazil. The city has a water supply system, through a general network, operated by the Water and Sewage Company of Paraíba (Cagepa) and during the sampling period this supply was made fortnightly and complemented by kite- cars maintained by City Hall. Sampling occurred from March to December 2016, with the determination of temperature, pH, turbidity, electrical conductivity, fluoride, aluminum, free residual chlorine, heterotrophic bacteria, total coliforms and Escherichia coli (presence and absence). Data set was subjected to both descriptive statistical and analysis of variance (ANOVA). The water distributed to the population of the city of Juazeirinho does not meet the standards of potability established by Ordinance No. 2914/2011, particularly the standards for CRL, aluminum, pH and turbidity indicators. Regarding the microbiological indicators (counting of heterotrophic bacteria, determination of presence / absence of total coliforms and Escherichia coli) the situation is similar, since it was found that, in all the points, there was no compliance, being this violation attributed to the low concentration of Free residual chlorine in water. The water supply system, which is based on a lower tank fed by water distributed throughout the general network and other water, particularly those transported by tanker trucks, in addition to the poor infrastructure conditions, contributes in particular to the degradation of the quality of the water. Water that challenges the adoption of water quality control and surveillance actions. / A água é um recurso fundamental para a existência de vida na Terra, merecendo atenção de modo a assegurar que a água utilizada para consumo humano atenda aos padrões de potabilidade definidos pela Portaria MS nº 2.914/2011. O presente trabalho objetivou avaliar a qualidade físico-química e microbiológica da água de 2 (duas) escolas públicas, 1(uma) creche municipal e o 1 (um) hospital do município de Juazeirinho-PB. A cidade possui um sistema de abastecimento de água, por rede geral, operado pela Companhia de Água e Esgotos da Paraíba (Cagepa) e durante o período de coleta de amostras esse abastecimento era feito quinzenalmente e complementado, aleatoreamente, por carros-pipa mantido pela Prefeitura Municipal. As coletas ocorreram no período de março a dezembro de 2016, com a determinação dos indicadores temperatura, pH, turbidez, condutividade elétrica, fluoreto, alumínio, cloro residual livre, bactérias heterotróficas, coliformes totais e Escherichia coli (presença e ausência). O conjunto de dados amostrais foi submetido à análise estatística descritiva e à análise de variância (ANOVA). A água distribuída à população da cidade de Juazeirinho não atende aos padrões de potabilidade estabelecidos pela Portaria nº 2.914/2011, particularmente os padrões para os indicadores CRL, alumínio, pH e turbidez. Em relação aos indicadores microbiológicos (contagem de bactérias heterotróficas, determinação de presença/ausência de coliformes totais e Escherichia coli) a situação é semelhante, pois foi constatado que, em todos os pontos, não houve conformidade, sendo essa violação atribuída à baixa concentração de cloro residual livre na água. A instalação predial de abastecimento de água, baseada numa cisterna inferior alimentada tanto por água distribuída pela rede geral como por outras águas, particularmente aquelas transportadas por carros-pipas, além das péssimas condições da infraestrutura, contribui de modo especial para a degradação da qualidade da água o que desafia a adoção de ações de controle e vigilância da qualidade da água.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2018-06-19T19:39:34Z No. of bitstreams: 2 Tese - Roberto Araujo Bezerra - 2017.pdf: 6402541 bytes, checksum: ed090dd91775b5a16e6798f3fdfa191e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-27T10:33:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Roberto Araujo Bezerra - 2017.pdf: 6402541 bytes, checksum: ed090dd91775b5a16e6798f3fdfa191e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-27T10:33:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Roberto Araujo Bezerra - 2017.pdf: 6402541 bytes, checksum: ed090dd91775b5a16e6798f3fdfa191e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-06-08 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The world's fishery production is constantly growing, with expansion of aquaculture parks, fish farms and fish-pay, however, these activities can trigger damages to aquatic systems. The process of eutrophication is characterized by the excess of nutrients available in the water, which when associated with high temperatures and luminosity, provide cyanobacteria blooms, some of which are toxic. Microcystins pose risks to human and other animal health due to the consumption of contaminated fish and can cause serious problems for the aquatic community. The present study had as main objective to evaluate the mutagenic damages that toxic blooms of Microcystis aeruginosa and Microcystis panniformis in different densities of cells can cause when exposed to the Piaractus brachypomus (pirapitinga), native species of the Amazon basin and commercialized in fish farms and fish-pays of the Goiânia metropolitan region, and to evaluate the profile of fish consumption by the community of the Federal University of Goiás. The results showed that even at low densities, the effect of microcystins generated different genomic damages in fish. Juveniles presented erythrocytic nuclear alterations exposed to M. aeruginosa - reniformes: 33%; binucleate: 28.6%; micronucleus: 28.1% and exposed to M. panniformis reniformes: 6.43%; binucleate: 75.5%; micronucleus: 2.4%. There was a higher concentration of microcystins produced by M. panniformis cells. As for the profile of the academic community, more than 80% consume fish, since tilapia is the most preferred species among respondents (22.4%). Of these, only 49.6% go to fish-pay and the main reason for going is leisure with family or friends (46.7%), however, only 21.7% take into account the hygiene of the place, but are unaware of the quality of the waters of these places, as well as that of fish. It was concluded in this study that the group most threatened by the action of cyanotoxins are the fish consumers themselves due to the low concentration found in the muscular tissues and that when investigated, some do not reach the peak of detection, passing unnoticed by the human population. / A produção pesqueira mundial está em constante crescimento, com expansão de parques aquícolas, pisciculturas e pesque-pague, no entanto, essas atividades podem desencadear danos aos sistemas aquáticos. O processo de eutrofização é caracterizado pelo excesso de nutrientes disponibilizados na água, que quando associados a elevadas temperaturas e luminosidade, proporcionam florações de cianobactérias, sendo algumas tóxicas. As microcistinas oferecem riscos à saúde humana e de outros animais devido ao consumo de peixe contaminado, podendo causar sérios problemas à comunidade aquática. O presente estudo teve como objetivo principal avaliar os danos mutagênicos que florações tóxicas de Microcystis aeruginosa e Microcystis panniformis em diferentes densidades de células podem ocasionar quando expostas à Piaractus brachypomus (pirapitinga), espécie nativa da bacia Amazônica e comercializada em pisciculturas e pesque-pague da região metropolitana de Goiânia/GO, e avaliar o perfil do consumo de peixes pela comunidade da Universidade Federal de Goiás. Os resultados demonstraram que mesmo em baixas densidades, o efeito das microcistinas geraram diferentes danos genômicos nos peixes. Os juvenis apresentaram alterações nucleares eritrocíticas expostos à M. aeruginosa - reniformes: 33%; binucleadas: 28,6%; micronúcleo: 28,1% e expostos à M. panniformis – reniformes: 6,43%; binucleadas: 75,5%; micronúcleo: 2,4%. Verificou-se maior concentração de microcistinas produzidas por células de M. panniformis. Quanto ao perfil da comunidade acadêmica, mais de 80% consomem peixes, posto que a tilápia é a espécie de maior preferência pelos entrevistados (22,4%). Destes, apenas 49,6% frequentam pesque-pague e o principal motivo pela ida é o lazer em família ou com amigos (46,7%), todavia, apenas 21,7% levam em consideração a higiene do local, mas desconhecem a qualidade das águas desses locais, bem como a dos peixes. Concluiu-se neste estudo, que o grupo mais ameaçado pela ação das cianotoxinas são os próprios consumidores de peixe, devido à baixa concentração encontrada nos tecidos musculares e que quando investigadas, algumas não atingem o pico de detecção, passando despercebido pala população humana.

No labirinto dos gotejadores ocorrem diferentes interações entre as partículas de argila e as características do escoamento, sendo que essas interações interferem no potencial de obstrução dos mesmos. Considerando que os principais fatores que interferem no processo de obstrução causado por partículas de argila estão relacionados à natureza das argilas, ao regime de escoamento, à força iônica e ao pH da solução, e à concentração de partículas em suspensão. Esta pesquisa apresentou como objetivo identificar como esses fatores podem influenciar o desempenho dos gotejadores. Além disso, visando a caracterização do processo de obstrução causado por partículas desta natureza, buscou-se: relacionar o potencial de agregação das partículas com o desempenho dos gotejadores; e, analisar o comportamento da deposição de partículas no interior dos labirintos dos gotejadores. Para isso, além da realização dos ensaios em bancada utilizando diferentes dispersões de argila, foram realizadas análises sobre o potencial de agregação das partículas, e, utilizando um dispositivo milifluidico, foi realizada uma análise de deposição de partículas. Durante a pesquisa foram utilizados dois tipos de argilas, caulinita e montmorilonita. A força iônica da solução e a natureza dos materiais de argila apresentaram efeito sobre o desempenho dos gotejadores, enquanto que a caulinita em solução salina de sódio proporcionou incremento máximo de vazão de 5%, a montmorilonita causou redução máxima de vazão de 15%. No geral, as partículas de argila começaram a causar redução de vazão significativas com concentrações iguais ou superiores a 1000 mg L-1. Observou-se que as partículas de argila estão sujeitas ao fenômeno de autolimpeza que ocorre no interior dos labirintos após o acionamento do sistema. Não foi possível encontrar uma relação entre o potencial de agregação das partículas de argila e o desempenho dos gotejadores. Possivelmente, o índice de agregação utilizado pela teoria DLVO clássica não seja o mais adequado para obter esta relação. Em relação a deposição de partículas, as regiões que apresentaram maiores deposições de partículas coincidem com aquelas que apresentam menores valores de intensidade de turbulência e energia cinética turbulenta. A deposição de partícula ocorre principalmente nas regiões de vórtices e estagnação, localizadas nos dois primeiros defletores dos labirintos. Não foi observado acúmulo de partículas na região do fluxo principal. Por isso, sugere-se que partículas de argila, como agente isolado de obstrução, não apresentam potencial para causar obstrução completa dos gotejadores. / In the drippers labyrinth different interactions occur between the clay particles and the flow characteristics, and these interactions interfere in the clogging potential of the particles. Considering the main factors that affect the process of clogging caused by clay particles are related to the type of the clays, the flow regime, the ionic strength and pH of the solution, and the concentration of suspended particles. This research aims to identify how these factors can influence the performance of drippers. In addition, aiming to characterize the clogging process caused by particles of clay, it was sought to relate the potential of particles aggregation with the performance of drippers; and, to analyze the behavior of particles deposition inside the labyrinths of drippers. For this, in addition to performing bench tests using different clay dispersions, analyzes were carried out on the particle aggregation potential, and a particle deposition analysis was performed using a microfluidic device. During the research two types of clays were used, kaolinite and montmorillonite. The ionic strength of the solution and the type of the clay materials had an effect on the drippers performance. Whereas the kaolinite in sodium saline provided a maximum flow rate increase of 5%, the montmorillonite caused a maximum flow rate reduction of 15%. In general, clay particles began to cause significant flow rate reduction with concentrations equal to or greater than 1000 mg L-1. It was observed that clay particles are subject to the phenomenon of self-cleaning which occurs inside the labyrinths after turn on the system. It was not possible to find a relation between the potential of clay particles aggregation and the drippers performance. Possibly, the aggregation index used by the classical DLVO theory is not the most adequate to obtain this relation. In relation to the particles deposition, the regions of greatest deposition coincide with those that present lower values of turbulence intensity and turbulent kinetic energy. Particles deposition occurs mainly in the vortex and stagnation regions, located in the first two baffles of the labyrinths. In addition, no particle accumulation occurs in the main stream region, it suggested that clay particles, as an isolated clogging agent, do not have the potential to cause total clogging of drippers.

Tropical regions hold the planet´s most biodiverse ecosystems. Despite its importance to biodiversity and conservation, anthropogenic activities are degrading these ecosystems, with unknown consequences for its functioning and structure. In between the several ecosystems through the tropics, freshwater ecosystems call attention, due to its small fraction of area comparing to terrestrial ecosystems, that represent an enormous importance for human surviving and developing. Headwater streams constitute the majority of water bodies in a catchment, and therefore, it is essential for the health of the entire freshwater ecosystems. Several headwater streams are inserted in agricultural lands, suffering from the pressures from agricultural intensification. Therefore, this thesis was developed aiming to understand what are the main pressures that tropical headwater streams has been suffering, worldwide and locally in the Corumbataí river basin. The first chapter will contribute to understanding what are the main issues that tropical streams have been experiencing, focusing on agricultural multiple stressors and climate change effects. The second chapter analyzes how the conversion of low-intensity pasturelands to high-intensity bioenergy crops changes the water quality parameters in streams located in the Corumbataí river basin and also examines how important are the riparian forests in the headwater zone to provide better water quality in bioenergy crops. The third chapter investigates how water quality and climatic characteristics affect benthic biofilm community dynamics in tropical headwater streams in the Corumbataí river basin. The results have shown the existence of several knowledge gaps about tropical streams, mainly related to the effects of climate change, multiple stressors and the lack of policies and mitigation strategies for climate change. In relation to water quality, we found that the conversion of low-intensity pastures to high-intensity bioenergy crops are degrading water quality. Riparian forests in the springhead zone have demonstrated to be essential in providing water quality in bioenergy crops, especially in the wet season. The benthic biofilm community seems to be controlled mainly by climate characteristics and not by nutrient availability as observed in temperate streams. Therefore, a climate change scenario, the benthic biofilm will be strongly affected, with consequences in the functioning of tropical headwater streams. To reduce the negative impacts of intensive agriculture and climate change, we recommend the implementation of riparian forests, with special attention to the springhead area and also the implementation of best agricultural practices in tropical agriculture to ensure the sustainability of tropical freshwater resources. / As regiões tropicais possuem os ecossistemas mais biodiversos do planeta. Apesar da sua importância na manutenção da biodiversidade, as atividades antrópicas estão degradando esses ecossistemas, gerando consequências negativas para sua estrutura e funcionamento. Entre os diversos ecossistemas tropicais, as águas doces chamam a atenção por ocupar uma pequena área em comparação com ecossistemas terrestres, porém, representam grande importância para a sobrevivência e desenvolvimento humano. Os riachos de cabeceira representam a maior parte dos corpos aquáticos em uma microbacia e, portanto, sua conservação é essencial para a saúde de toda a rede de drenagem de água doce. Diversos riachos de cabeceira estão inseridos em ecossistemas agrícolas, sofrendo as consequências da agricultura intensiva. Nesse sentido, esta tese foi desenvolvida com o intuito de entender quais são os principais impactos que os riachos de cabeceira tropicais vêm sofrendo, globalmente e localmente na bacia do rio Corumbataí (SP, Brasil). O primeiro capítulo contribui para entender quais os principais problemas que riachos tropicas estão sofrendo, focando nos múltiplos estressores advindos da agricultura e efeitos de mudanças climáticas. O segundo capítulo analisa como a conversão de pastos para cultivo de cana de açúcar modifica a qualidade da água em riachos da bacia do rio Corumbataí e também analisa o quão fundamentais são as florestas nas áreas de nascente para manter a qualidade da água em plantios de cana de açúcar. O terceiro capítulo analisa como a qualidade da água e características climáticas influenciam biofilmes bentônicos em riachos de cabeceira na bacia do rio Corumbataí. Os resultados demonstraram a existência de diversos tópicos que necessitam de maior entendimento, principalmente relacionados às mudanças climáticas e estressores múltiplos e a falta de políticas e estratégias de mitigação para os efeitos de mudanças climáticas. Em relação à qualidade da água, demonstrou-se que a conversão de pastos para cultivo de cana de açúcar reduz a qualidade da água. A presença de florestas nas nascentes demonstrou ser essencial na manutenção da qualidade da água em plantios de cana. Os biofilmes bentônicos demonstraram ser controlados principalmente por características sazonais e não pela disponibilidade de nutrientes como observado em riachos temperados. Portanto, essa comunidade será severamente afetada diante das mudanças climáticas, com consequências no funcionamento de riachos de cabeceira tropicais. Para reduzir os efeitos negativos da agricultura intensiva e das mudanças climáticas, recomenda-se a implementação de florestas ripárias, com especial atenção às áreas de nascentes. Também se recomenda a implementação de boas práticas agrícolas na agricultura para garantir a sustentabilidade dos recursos hídricos tropicais.

O presente trabalho buscou encontrar indicadores através da análise de parâmetros de qualidade da água, que sirvam como referência para avaliação de áreas com práticas conservacionistas, oriundas de um sistema de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA). A área estudada foi implantada pela Prefeitura do Município de Extrema, MG, na Micro-Bacia do Ribeirão das Posses, durante a estruturação do plano de manejo do município. Este estudo foi desenvolvido em parceira com a organização não governamental (ONG) The Nature Conservancy (TNC) e com a prefeitura de Extrema, MG, e buscou comparar áreas reflorestadas com diferentes idades de plantio, remanescentes florestais e áreas de agropecuária, analisando as melhoras nas questões que envolvem a qualidade da água. As avaliações de qualidade de água apresentaram respostas que variaram de acordo com o tempo de implantação dos PSA e os índices de vegetação nas áreas de drenagem de cada ponto e em relação à sazonalidade ao longo das 22 campanhas de coleta. Os resultados obtidos demonstraram que dentre os parâmetros avaliados, a CE e o CID apresentaram-se como possíveis parâmetros de qualidade da água que poderão ser enquadrados como os indicadores de alteração em função de áreas de PSA. Os resultados demonstraram que os dados analisados durante o desenvolvimento do projeto, indicam que existe uma influência significativa da presença de vegetação arbórea e o isolamento no entorno das nascentes, em reduzir o aporte de sedimentos e nutrientes causados pelas ações antrópicas de uso e ocupação do solo, assim como os efeitos da sazonalidade apresentada neste estudo. As concentrações de CE e DIC encontradas em PSA mais antigo e remanescentes são menores quando comparadas a PSA mais recentes. Além disso a porcentagem de vegetação nas áreas de drenagem demonstrou correlações significativas com a variação destes parâmetros. O isolamento, a presença de vegetação do entorno e seu estado de desenvolvimento, reduzem os efeitos causados pelo carreamento destes nutrientes, sedimentos e cargas orgânicas através das águas das chuvas e contribuem para a conservação dos recursos hídricos da região. / This study aimed to find indicators through analysis of water quality parameters , which serve as a reference for evaluation of areas with conservation practices, derived from a system of Payments for Ecosystem Services (PES). The study area was implemented by the Municipality of Extrema , MG , in Ribeirão das Posses micro-basin during the structuring of the management plan of the municipality. This study was developed in partnership with non-governmental organization (NGO) The Nature Conservancy (TNC) of Brazil and the prefecture of Extrema, MG , and aimed to comparing reforested areas with different ages of plantation, forest fragments and agricultural areas improvements in analyzing the issues involving water quality. The water quality evaluations demonstrated that responses varied according to the time of implantation of the PES and vegetation indices in the drainage areas of each point and in relation to seasonality over the 22 collection campaigns . The results showed that among the evaluated parameters, the EC and the DIC presented themselves as potential water quality parameters that can be framed as indicators of change in terms of areas of PES. The results showed that the data analyzed during the development of the project indicates a significant influence of the presence of forest vegetation and the insulation surrounding the springs, to reduce the accumulation of sediments and nutrients caused by human actions and land use as well as seasonal effects presented in this study. The isolation the presence of the surrounding vegetation and its state of development reduces the effects caused by the entrainment of these nutrient sediments and organic loads and contribute to the conservation of water resources in the region.