Água é essencial e o desafio de sua gestão é atender à crescente demanda com recursos limitados, tanto em quantidade como em qualidade. Atingir esse objetivo, de forma sustentável a longo prazo, constitui tarefa complexa. Nesta perspectiva, o Brasil seguiu o modelo descentralizado francês, com adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento. Porém, a legislação não tem sido suficiente para garantir a implementação de uma gestão descentralizada e participativa. A tomada de decisão nesse modelo demanda atualização constante das informações e dados, como qualidade e quantidade de água, crescimento populacional, uso e ocupação do solo, por exemplo, que devem servir de suporte às decisões; contudo, como a recente crise hídrica vivenciada no Estado de São Paulo mostra, a gestão dos recursos hídricos ainda tem grandes desafios. A partir do debate atual sobre governança da água, esta dissertação, ancorada em um estudo interdisciplinar quali-quantitativo, traz um levantamento histórico sobre a sub-bacia hidrográfica do rio Una, um importante afluente do rio Paraíba do Sul, e busca discutir as atividades desenvolvidas pelo comitê de bacia responsável pela sua gestão, o Comitê da Bacia Hidrográfica do rio Paraíba do Sul (CBH-PS), bem como a dinâmica do processo de tomada de decisão nesta instância. Busca ainda analisar amostras de água e sedimentos coletados ao longo dessa sub-bacia, na perspectiva de sinalizar possíveis ações de melhoria na qualidade de sua água. Para tanto foram realizadas pesquisa bibliográfica e documental, coletas e análises de amostras de águas e sedimentos da sub-bacia, e acompanhamento das atividades do CBH-PS e suas Câmaras Técnicas. As quatro campanhas de coleta e análises realizadas em 2015 mostram como principais problemas desta sub-bacia o lançamento de esgotos domésticos sem tratamento e a contaminação por metais causada pelo arraste de solo, devido à erosão. O estudo do Comitê de Bacias revela que este não envida esforços na publicização de suas ações; além disso os Planos de Bacia e os Relatórios Anuais de Situação não demonstram de forma clara a piora na qualidade da água observada nos últimos anos. Já o acompanhamento das reuniões demonstra lacunas entre as ações definidas no Plano de Bacias e as atividades em andamento. / Water is essential and the management challenge is to meet the growing demand with limited resources, both in quantity and in quality. Achieving this goal, in a sustainable way in the long-term, is a complex task. In this perspective, Brazil followed the French decentralized model, with adoption of the river basin as a planning unit. However, the legislation has not been enough to ensure the implementation of a decentralized and participatory management. This decision-making model demands constant updating of information and data, such as quality and quantity of water, population growth, land use and occupation, for example, which must support the decisions; however, as the recent water crisis experienced in the São Paulo state shows, the water resources management still has major challenges. From the current debate on water governance, this dissertation, anchored in an interdisciplinary qualitative and quantitative study offers a historical survey of the Una sub-basin river, a major tributary of the Paraíba do Sul River, and discusses the managing activities developed by the river basin committee, the Paraíba do Sul River Basin Committee (CBH-PS) as well as the dynamics of the decision-making process in this instance. Also, it seeks to analyze water and sediment samples collected over this sub-basin river with the purpose to indicate possible actions to improve the water quality. Therefore, a bibliographic and documentary research was conducted, as well as sampling and analysis of water and sediment, and observation of the CBH-PS activities and its Technical Chambers. The four sampling campaigns and analyzes carried out in 2015 show as the main problems of this sub-basin the disposal of wastewater without treatment and metal contamination caused by soil drag, due to erosion. The study of the River Basin Committee reveals that they are not making efforts in publicizing their actions, besides the Basin Plans and Annual Reports of Status do not show clearly the decline in water quality observed in recent years. The monitoring of the meetings shows a gap between the actions defined in the Basin Plan and ongoing activities.

A qualidade da água do século XXI é um dos principais problemas da humanidade em decorrência de atividades de mineração, lançamentos de esgotos domésticos e industriais sem tratamento, utilização de agrotóxicos e pesticidas, retirada da vegetação ripária e depósito de lixo. A gestão dos recursos hídricos engloba, entre outras ações, caracterização ambiental, avaliação dos impactos das atividades instaladas na área de influência, investigação da capacidade de assimilação do corpo receptor, monitoramento ambiental e retroalimentação do processo de gestão como um todo. A proposta deste trabalho foi estudar a dinâmica dos rios Jacupiranguinha, município de Cajati - SP e Pariquera-Açu, município de Pariquera-Açu - SP (Bacia do Rio Ribeira de Iguape) nas diferentes fases do ciclo hidrológico, e propor cenários com vistas à sustentabilidade dos recursos hídricos do Baixo Ribeira de Iguape. Foram medidas variáveis físicas e químicas da água e do sedimento, além da quantidade de coliformes fecais e as estruturas da comunidade bentônica dos rios, além de variáveis climatológicas e hidrológicas. O modelo QUAL2K foi utilizado como ferramenta para diferentes simulações de cenários para a sub-bacia do rio Jacupiranguinha. Os resultados mostraram que os rios sofrem os impactos decorrentes da urbanização tanto com relação ao escoamento superficial urbano quanto com a entrada de efluentes clandestinos e de estações de tratamento. Este fato foi percebido pela alteração da qualidade das águas em relação à concentração de nutrientes e coliformes totais e fecais. Os sedimentos foram classificados como mineral e a constituição granulométrica pode ter contribuído para a estrutura da comunidade de macroinvertebrados que foi maior no rio Pariquera-Açu, pois este possui sedimento mais heterogêneo. A classe Insecta foi representada por maior quantidade de taxa e a família Chironomidae foi a que apresentou maior densidade absoluta de organismos. Estes resultados podem indicar comprometimento da saúde das sub-bacias. Pôde-se constatar através das simulações que a sub-bacia do rio Jacupiranguinha necessita de algumas intervenções em saneamento para a melhoria da qualidade de suas águas e que, para algumas variáveis, o estágio de poluição supera os limites de autodepuração do rio. Neste caso, medidas de conservação já não seriam suficientes, necessitando da implantação de um processo de recuperação da qualidade destas águas. / The twenty-first century water quality is one of the main problems of mankind as a result of mining activities, release of untreated industrial and domestic sewage, use of agrochemicals and pesticides, removal of riparian vegetation and garbage dump. Water resources management includes environmental characterization, impact assessment of activities located in influence area, to investigate the receiving body assimilative capacity, environmental monitoring and feedback management process as a whole. The purpose of this work was to study the dynamics of rivers Jacupiranguinha, Cajati city and Pariquera-Açu, Pariquera-Açu city - Brazil (Ribeira de Iguape River Basin) in different phases of the hydrological cycle, and propose scenarios to water resources sustainability of the Ribeira de Iguape basin. Water and sediment physical and chemical variables, fecal coliforms and benthic community structure of rivers were measured, besides the weather and hydrological conditions. QUAL2K model was used as a tool for simulations of different scenarios for the sub-basin of Jacupiranguinha river. The results showed that the rivers are suffering the impacts of urbanization both in relation to urban runoff as the discharge of illegal domestic effluents and those from treatment stations. This fact was noticed by water quality changes on nutrient concentrations and total and fecal coliforms. The sediments were classified as mineral formation and particle size may have contributed to the benthic community structure which was higher in Pariquera-Açu river, because of its sediment heterogeneity. Insecta was dominant and Chironomidae showed the largest absolute density of organisms. These results may indicate impairment of health of sub-basins. It could be observed through simulations that Jacupiranguinha river needs some assistance in sanitation to improve the quality of its waters and the stage of pollution exceeds the limits of river self-purification. In this case, conservation measures would no longer be sufficient, necessitating the deployment of a recovery process of the quality of these waters.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2018-06-18T13:56:01Z No. of bitstreams: 1 marciodeoliveira.pdf: 54067664 bytes, checksum: a5c84df2cc84ff15fc4881a06fd4f6ae (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-09-03T16:07:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marciodeoliveira.pdf: 54067664 bytes, checksum: a5c84df2cc84ff15fc4881a06fd4f6ae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T16:07:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marciodeoliveira.pdf: 54067664 bytes, checksum: a5c84df2cc84ff15fc4881a06fd4f6ae (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / A represa de Chapéu D’Uvas é um importante manancial de abastecimento público para o município de Juiz de Fora, MG, sendo a expectativa de garantia de água para as próximas décadas em quantidade e qualidade. Ao longo dos anos a bacia de contribuição da represa vem passando por um processo de ocupação antrópica, sendo preocupante a possibilidade de impactos sobre o manancial. A pesquisa aqui apresentada teve por objetivo identificar as relações espaciais entre o uso e cobertura da terra na bacia de contribuição da represa de Chapéu D’Uvas e a qualidade da água do reservatório. A metodologia passou por um estudo com sensoriamento remoto e geoprocessamento para conhecimento das condições de uso e cobertura da terra, e da manutenção das áreas de preservação permanente. Foram analisados dados históricos de qualidade da água no ponto de captação fornecidos pela Companhia de Saneamento Municipal de Juiz de Fora, Cesama, relativos aos anos de 2005 a 2017. Também foram realizadas campanhas para amostragem na represa e nos principais tributários, nos anos de 2016 e 2017. Os dados de uso e cobertura da terra e de qualidade da água foram analisados a partir dos princípios da limnologia da paisagem e com a aplicação da regressão geograficamente ponderada. Os resultados mostraram como as variáveis densidade de cianobactérias, E. coli, condutividade elétrica, oxigênio consumido, ortofosfato, nitrato e demanda química de oxigênio foram influenciadas, principalmente, pelo percentual de áreas de mata, pastagens, silvicultura e área urbanizada. A declividade média das subbacias também influenciou nos resultados. A ponderação geográfica diferenciou as influências das sub bacias conforme sua posição mais próxima ou mais afastada da barragem. Desse modo, por meio da análise das correlações entre as variáveis, foi possível identificar os efeitos da ocupação da bacia de contribuição sobre a qualidade da água, e, assim, relacionar as principais questões que merecem atenção dos gestores do manancial. / The Chapeu D'Uvas dam is an important source of public water supply for the municipality of Juiz de Fora, MG, with the expectation of guaranteeing water for the coming decades in quantity and quality. Over the years the watershed of the dam has undergone a process of anthropic occupation, being worrying the possibility of impacts on the source. The research presented here aimed to identify the spatial relationships between land use and land cover in the watershed of the Chapeu D'Uvas dam and the water quality of the reservoir. The methodology underwent a study with remote sensing and geoprocessing to know the conditions of use and land cover, and the maintenance of permanent preservation areas. Historical data on water quality at the catchment point provided by the Companhia de Saneamento Municipal de Juiz de Fora, Cesama, were analyzed for the years 2005 to 2017. Campaigns were also conducted for sampling at the reservoir and at the main tributaries, in the years 2016 and 2017. Data on land use and land cover and water quality were analyzed from the principles of landscape limnology and the application of geographically weighted regression. The results showed that the variables density of cyanobacteria, E. coil, electrical conductivity, oxygen consumed, orthophosphate, nitrate and chemical oxygen demand were influenced mainly by the percentage of forest, silviculture, pasture, and urbanized areas. The longitudinal profile of the sub basins also influenced the results. The geographic weighting differentiated the influences of the sub basins according to their position closest to or farther from the dam. Thus, through the analysis of the correlations between the variables, it was possible to identify the effects of the occupation of the basin of contribution on water quality, and, thus, to relate the main issues that deserve attention of the managers of the source.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-03T17:20:12Z No. of bitstreams: 1 Tese_Eline_VersãoFinal.pdf: 24730530 bytes, checksum: 660259a520e774bdef4c1478084f292b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T17:20:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Eline_VersãoFinal.pdf: 24730530 bytes, checksum: 660259a520e774bdef4c1478084f292b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A contaminação dos ambientes aquáticos por contaminantes emergentes é, ainda, pouco investigada no Brasil. Este estudo teve como objetivo avaliar a ocorrência de fármacos de diferentes classes terapêuticas, cafeína e bisfenola, em corpos hídricos de diferentes escalas no Estado do Rio de Janeiro. Foram eles: em micro escala, os Córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (município de Santa Maria Madalena); em pequena escala, as bacias dos rios Paquequer, Guandu, Iguaçu e Sarapuí; em média escala, a bacia do médio rio Paraíba do Sul. Considerando os objetivos propostos foram analisadas 47 amostras para a determinação de 34 fármacos (acetaminofeno, ácido salicílico, codeína, diclofenaco, fenazona, ibuprofeno, ketoprofeno, meloxicam, naproxeno, piroxicam, atorvastaina, benzafibrato, gemfibrozil, alprazolam, carbamazepina, diazepam, lorazepam, venlafaxina, atenolol, metoprolol, nadolol, propanolol, sotalol, furosemida, torasemida, glibenclamida, irbesartan, losartan, valsartan, warfarina, tiabendazol, xilazina, sulfametoxazol, trimetoprim), cafeína e bisfenol-a, empregando a técnica analítica de extração em fase sólida, cromatografia a líquido de alta eficiência e espectrometria de massa tandem. Os resultados obtidos mostraram que nenhuma amostra analisada estava livre da contaminação por esses compostos e apenas dois deles (piroxicam e torasemida) não foram detectados em qualquer amostra. A freqüência com que os demais compostos foram detectados variou entre 2,1 (para a xilazina) e 100% (para ácido salicílico, velanfaxine, propanolol, tiabendazol, trimetoprim e cafeína). Uma avaliação qualitativa sobre consumo de medicamentos no município de Santa Maria Madalena mostrou uma estreita relação entre o consumo, a concentração e a frequência com que são encontrados fármacos em amostras ambientais. Os rios que apresentaram as maiores concentrações totais destes contaminantes foram (em ordem decrescente): rios Iguaçu-Sarapuí (51,8 μg L-1); córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (19,0 μg L-1); rio Paquequer (18,2 μg L-1); rio Guandu (1,46 μg L-1) e rio Paraíba do Sul (1,42 μg L-1). Esses resultados mostram a importância da vazão na diluição da contaminação por fármacos, cafeína e bisfenol-a, oriundos da entrada de esgoto doméstico, o que pode ser avaliada através das cargas de contaminantes transportadas em cada bacia. A alta concentração de certos compostos (alguns quantificados neste estudo na ordem de μg L-1) não é, necessariamente, a principal preocupação ambiental, mas também, a sua persistência e atividade biológica. Contudo, para a maioria desses compostos não existem dados suficientes quanto a ocorrência, avaliação de risco e ecotoxicidade, e desta forma, é difícil prever os seus efeitos causados à saúde do homem e dos organismos aquáticos, o que torna primordial a sua investigação / The contamination of aquatic environments by emerging contaminants is still poorly investigated in Brazil. This study aimed to evaluate the occurrence of different therapeutic classes of drugs, caffeine and bisphenol-a in water bodies of different scales in the State of Rio de Janeiro. They were: in micro-scale, the streams of São Domingos and Ribeirão Santíssimo (in the city of Santa Maria Madalena); in a small-scale, the River Basins Paquequer, Guandu, Iguaçu and Sarapuí; on the medium scale, the basin of the middle Paraíba do Sul River. Considering the objectives proposed, 47 samples were analyzed for the determination of 34 pharmaceutical compounds (acetaminophen, salicylic acid, codeine, diclofenac, phenazone, ibuprofen, ketoprofen, meloxicam, naproxen, piroxicam, atorvastatin, benzafibrate gemfibrozil, alprazolam, carbamazepine, diazepam, lorazepam, venlafaxine, atenolol, metoprolol, nadolol, propranolol, sotalol, furosemide, torasemide, glibenclamide, irbesartan, losartan, valsartan, warfarin, thiabendazole, xylazine, sulfamethoxazole, trimethoprim), caffeine and bisphenol-a, using the analytical technique of Solid Phase Extraction, High Performance Liquid Chromatography and Mass Spectrometry tandem. The results showed that any sample evaluated was free from contamination by these compounds; only two compounds (piroxicam and torasemide) were not detected in any sample. The frequency of compounds detected ranged from 2.1 (for xylazine) and 100% (for salicylic acid, velanfaxine, propranolol, thiabendazole, trimethoprim and caffeine). A qualitative assessment about drug use in the municipality of Santa Maria Madalena showed a close relationship between the consumption, the concentration and the frequency wherein pharmaceutical compounds are found in environmental samples. The rivers that had the highest total concentrations of these contaminants were (in descending order): Iguaçu and Sarapuí rivers, (51.8 mg L-1), and the streams São Domingos and Ribeirão Santíssimo (19.0 mg L-1); Paquequer River (18.2 mg L- 1); Guandu River (1.46 mg L-1) and Paraíba do Sul River (1.42 mg L-1). These results show the importance of flow in the dilution of the contamination by pharmaceutical compounds, caffeine and bisphenol-a, from the entry of domestic sewage, which can be evaluated through loads of contaminants carried in each basin. The high concentration of certain compounds (some quantified in this study in order mg L-1) is not necessarily the main environmental concern, but also its persistence and biological activity. However, for most of these compounds there are insufficient data regarding the occurrence, risk assessment and ecotoxicology, and thus it is difficult to predict the health effects in humans and aquatic organisms, which makes its primary research

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Carina_ Estrela_.pdf: 16751997 bytes, checksum: 57dab41429721d293278464eaa3be9b4 (MD5) Previous issue date: 2008-10-27 / The main economic activities developed at Turuçu-RS (Brazil) are the dairy cattle breeding, cultivation of temperate climate fruit, tobacco and red-hot chili pepper. Among the fruits, strawberry is a relevant crop which is providing worthy investment return for the farmers, generating income, employment, social inclusion and therefore rising quality of life of the farmers. Drip irrigation is one of the adopted technologies by the rural producers in the strawberry crop system. The irrigation water quality has an important role in this system due the potential to cause emitters clogging, reducing the equipment life time and irrigation uniformity. The effect of the water quality may very depending on factors as the kind of water source, local climate and the irrigation management employed by the farmer. This work intended to characterize the irrigation water sources in relation to their origin and to assess the spatial and temporal variability of the water quality utilized in the strawberry crop in 15 rural properties affiliated to the Association of Strawberry Producers of Turuçu-RS. Water samples were collected monthly at water supply for ten months. The water quality was evaluated in terms of its physical (suspended solids, dissolved solids and turbidity), chemical (pH, total iron, dissolved oxygen, electrical conductivity and hardness) and microbiological parameters (total and fecal coliform bacteria). These parameters were evaluated in relation to the hazard to cause damages to the drip irrigation systems and to their spatial and temporal distribution by means of box plot graphs. To characterize the irrigation water sources relating to their origin was employed a typology for grouping the sources based on the CONAMA (National Council for the Environment) Resolution 303/2002. In this manner, six sources were classified as Group 1, five as Group 2, three as Group 3 and one as Group 4. It was verified that the rural producers had no technical advice about reservoir construction or water withdrawal location. The spatial and temporal variability of the water quality analyzed presented different magnitude for the parameters. The dissolved solid concentration presented the greatest among physical parameters, and dissolved oxygen, followed by electrical conductivity among the chemical. In relation to the clogging hazard, the suspended solid concentration was the physical parameter that presented the greatest percentage of samples classified as of moderate and severe risk, while turbidity was classified as adequate for most samples. For the chemical parameters, total iron levels presented the greatest percentage of samples classified as of moderate and severe risk. For dissolved oxygen, the percentage of samples classified as inadequate was over 50% in six properties, and it was classified as adequate over 50% in six properties. For the pH parameter the clogging hazard was found low in ten water sources while electrical conductivity and hardness presented low risk for all samples. It was not detected the presence of total and fecal coliform bacteria in four and five water samples, respectively, along the studied period. / No município de Turuçu-RS as principais atividades econômicas desenvolvidas são a pecuária leiteira, a produção de frutíferas de clima temperado, de fumo e de pimenta vermelha. Dentre as frutíferas, destaca-se o morangueiro que tem propiciado aos produtores rurais, boa rentabilidade constituindo-se em instrumento de geração de renda e emprego, inclusão social e assim incrementando o padrão de qualidade de vida destes produtores. A irrigação localizada por gotejamento foi um dos incrementos tecnológicos adotados na produção do morangueiro. Neste sistema, a qualidade da água utilizada assume papel importante podendo afetar seu funcionamento causando obstrução de emissores diminuindo sua vida útil e comprometendo a uniformidade da irrigação. Baseado nisto, este trabalho teve como objetivo caracterizar as fontes de captação de água usada para irrigação quanto a sua origem e avaliar a variabilidade espacial e temporal da qualidade da água usada na produção de morangos em 15 propriedades, pertencentes à Associação dos Produtores de Morango do Município de Turuçu-RS. Para tal, foram coletadas, mensalmente, amostras de água das fontes de captação em cada uma das propriedades, durante um período de 10 meses, determinando suas características físicas (sólidos suspensos, sólidos dissolvidos e turbidez), químicas (pH, ferro total, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e dureza), e microbiológicas (coliformes totais e fecais). Estas características foram avaliadas quanto ao potencial de causar danos ao sistema de irrigação por gotejamento e quanto a sua distribuição espacial e temporal ao longo do período utilizando gráficos em caixa. Na caracterização das fontes de captação de água foram usadas as definições da Resolução CONAMA 303/2002 para identificar características semelhantes quanto a origem das fontes de captação resultando em seis fontes caracterizadas como Tipo 1, cinco como Tipo 2, três como Tipo 3 e uma como Tipo 4. A variabilidade espacial e temporal da qualidade da água apresentou magnitudes diferentes quanto aos parâmetros, sendo a concentração de sólidos dissolvidos a maior dentre os físicos e o oxigênio dissolvido, seguido pela condutividade elétrica dentre os químicos. Quanto ao potencial de risco a causar entupimento dos gotejadores, a concentração de sólidos em suspensão apresentou o maior percentual das amostras classificadas como moderado e severo, dentre os parâmetros físicos, sendo a turbidez da água classificada como adequada em onze fontes de captação. Dentre os parâmetros químicos, a concentração de ferro apresentou o maior percentual de amostras com potencial de risco moderado e severo, o oxigênio dissolvido apresentou seis propriedades com mais de 50% das amostras de água classificadas inadequadas e em outras seis mais de 50% das amostras classificadas adequadas. O pH da água de irrigação apresentou baixo potencial de risco, em dez fontes de captação, enquanto que, a condutividade elétrica e a dureza total apresentaram potencial de risco baixo em todas as amostras. Não foi detectada a presença de coliformes totais em quatro amostras de água analisadas e de coliformes fecais em cinco, ao longo do período estudado.

No controle da qualidade da água, parâmetros microbiológicos são avaliados e devem estar de acordo com os limites estipulados em portarias e resoluções. Todas as metodologias de monitoramento microbiano demandam o cultivo dos organismos-alvo. Em muitos casos, as cepas isoladas devem ser analisadas por teses fenotípicos para determinação da espécie. Por meio de inóculos de E. coli, demonstrou-se que a variação na técnica de plaqueamento se deve especialmente à falta de consistência entre as diluições. Além disso, para a análise de réplicas, comarando-se as médias de dois métodos de diluição, foi demonstrado que ser utilizado apenas uma série de diluição derivada de um único inóculo. Utilizando-se culturas puras de E. coli, E. faecalis e P. aeruginosa, a recuperação foi similar entre os meios seletivos respectivos (m-Endo, m-EI, m-PA-C) e meio não seletivo (Tripticase Soy Agar). A utilização da técnica de membrana filtrante resultou em contagens significativamente maiores para E.coli e E. faecalis em comparação ao método de spread plate. A microbiota natural presente na água potável (torneira) não influenciou significativamente as contagens de E. coli, E. faecalis e P. aeruginosa em meios seletivos. Entretanto, na água mineral engarrafada inoculada artificialmente com P. aeruginosa, a contagem foi significativamente maior na réplica estéril. Na análise de água marinha, e na réplica não estéril inoculada com E. faecalis, a contagem foi signifivativamente menor e as células de P. aeruginosa produziram colônias atípicas. Analisando-se amostras do meio ambiente (biofilmes de estação de tratamento de água, lodo de esgoto e água de córrego contaminado), 45 colônias típicas isoladas em meios de cultura seletivos foram identificadas por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA, testes bioquímicos e MALDI-TOF. Os resultados de sequenciamento do gene 16SrRNA tiveram baixa correlação com a identificação dos organismos por testes bioquímicos (46,6% em nível de gênero e 20% em nível de espécie) e MALDI-TOF (60% em nível de gênero e 48,8% em nível de espécie). Para as cepas identificadas como E. coli e Enterococcus spp., a correlação entre o sequenciamento e MALDI-TOF foi de 75% e 62%, respectivamente. Uma vez que a quantificação de micro-organismo por membrana filtrante depende do micro-organismo em análise e do tipo de água, é necessário que os laboratórios realizem testes de padronização antes de implementar essa metodologia. Os resultados demonstram que os métodos convencionais utilizados não são adequados e suficientes para a análise da qualidade da água e, portanto, novas metodologias devem ser empregadas. Idealmente devem ser utilizadas técnicas baseadas em características fenotípicas, genômica e proteômica cujos resultados são complementares e fornecem uma identificação mais acurada. / All over the world regulatory agencies specify microbiological water quality parameters to guarantee water safety. Conventional microbiological water quality analysis is based on the cultivation of the target organisms. In many analysis protocols, phenotypic assays of isolated strains are mandated for species determination. Reference samples are required for quality assessment and quality control of analytical protocols. Using E. coli as a model organism, it was demonstrated here that the variability of plate counts of reference cultures is caused mainly by the spread of counts in individual serial dilutions. Besides, comparing the means obtained by two dilution approaches, it was demonstrated that in the analysis of replicates it is possible to use only a set of dilutions derived for a unique inoculum. Recovery of pure cultures of E. coli, E. faecalis and P. aeruginosa was similar on selective culture media (m-Endo, m-EI, m-PA-C) and with the non-selective medium (Tripticase Soy Agar). The membrane filter technique yielded significantly higher counts for E.coli and E. faecalis in comparison to spread plate method. The autochthonous microbiota of potable water (tap water) did not influence the counts of E. coli, E. faecalis and P. aeruginosa on selective culture media. However, the sterile replica of mineral water spiked with P. aeruginosa showed higher counts for these bacteria. For marine water analysis, the non-sterile replica spiked with E. faecalis yielded low counts and P. aeruginosa produced an atypical colony. Both, sample-induced variation in target strain recovery and colony appearance on culture plates indicates the requirement for method evaluation tests on particular sample matrices before implementing routine microbiological analysis by culture-based methods in the laboratory. 45 typical colonies obtained from environmental samples in selective culture media (biofilms from activated sludge, drinking water treatment plants and water from creek contaminated with raw sewage) were analyzed by 16S rRNA gene sequencing, biochemical phenotypic assays and MALDI-TOF. Sequencing showed low correlation with phenotypic assays (46,6% at the genus level and 20% at the species level) and MALDI-TOF (60% at the genus level and 48,8% at the species level). On the other hand, the strains identified as E. coli an Enterococcus spp. by 16S rDNA gene sequencing demonstrated a high correlation with MALDI-TOF (75% and 62%, respectively). Since the results showed that conventional methods aren´t suitable and sufficient to assess water quality, new technologies should be employed. Ideally, techniques should be based on phenotypic, genomic and proteomic features since the results are complementary and provide a more accurate identification.

Desenvolveu-se uma metodologia para integração de dois modelos matemáticos, um de quantidade de água, em rede de fluxo, denominado ACQUANET com outro de qualidade de água, de uma dimensão, aplicado a represas, denominado CE-QUAL-R1. Para tanto, foi elaborada uma INTERFACE em linguagem de programação possibilitando que as vazões resultantes, simuladas pelo ACQUANET, servissem como dados de entrada ao CE-QUAL-R1 para simular a distribuição vertical das variáveis de qualidade de água em uma represa. Essa metodologia foi aplicada à Represa Jaguari-Jacareí no Sistema Cantareira em São Paulo, Brasil, como alternativa de gerenciamento quali-quantitativo, além de possibilitar o uso de retirada de água em diferentes profundidades, através da operação de tomadas d’água seletivas existentes. / A methodology was developed for the integration of two mathematical models, one of water quantity in network named ACQUANET with other of water quality, in one dimension, applied in revervoirs, named CE-QUAL-R1. In order to achieve this goal, an INTERFACE was developed to link the CE-QUAL-R1 with ACQUANET outflow results. It should be highlighted that ACQUANET has been used for beginning values of CE-QUAL-R1 and to simulate the vertical distribution of water quality variables in a reservoir. This methodology was applied to Jaguari-Jacarei Reservoir, of Cantareira System in Sao Paulo, Brazil, as a management quality and quantity tool of the system and it showed the use possibility of withdrawal of outflowing waters from different depths, through existing selective withdrawals ports operation.

Esta pesquisa de doutorado faz uma avaliação correlacional entre a evolução espacial da rede de monitoramento de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo, através do número de pontos de amostragem e sua respectiva densidade espacial ao longo dos 30 anos de existência da mesma e o crescimento populacional, através da densidade populacional dos municípios inseridos nas 22 unidades de gerenciamento de recursos hídricos do Estado de São Paulo. Analisa também se estes pontos mantiveram a capacidade de representar o status da qualidade da água em função do crescimento populacional, e se é necessário expandir ou adensar a rede em determinadas regiões. Esta comparação ficou mais racional com o uso dos recursos das geotecnologias e da análise multicritério aplicada ao planejamento e gerenciamento de recursos hídricos, com a construção do SIG SP_WATERNET e através da criação de um índice de avaliação do monitoramento que relaciona as 22 unidades espacialmente e ao longo do período estudado. Este índice pode ressaltar o grau de abrangência e de vulnerabilidade da rede de monitoramento das águas interiores superficiais no Estado de São Paulo. / This Ph.D. research makes a correlational evaluation between the spatial evolution of the monitoring network of inland surface waters of State of São Paulo, through the number of sampling points and its density throughout the 30 years of existence of same and the population growth (urbanization) and the population density in the 22 units of water management units of the São Paulo State. It also analyzes if these points had kept the capacity to represent the status of the quality of the water in function of the population growth, and if it is necessary to expand or to rearrange the network in some regions. This comparison was more rational with the use of the resources of the geo-information applied for water resources planning and management, with the construction of SIG SP_WATERNET and with the proposal of an multi-criteria evaluation monitoring index concerning the 22 water management units throughout a studied period. This index can point out the coverage or the vulnerability of the monitoring efficiency of the superficial waters network of São Paulo State.

O impacto de um lançamento de efluente na qualidade da água do corpo hídrico depende de características do lançamento e do corpo hídrico, a exemplo de suas condições hidrodinâmicas. O conhecimento das relações entre os fatores envolvidos permite avaliar os riscos envolvidos, alterar a forma de lançamento de efluentes de modo a reduzir seu impacto e reduzir os custos com as formas de controle da poluição, entre outras ações. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é compreender as relações entre os fatores dominantes das condições hidrodinâmicas e a dispersão de poluentes na região nordeste da Laguna dos Patos, buscando identificar formas de utilizar a modelagem hidrodinâmica para melhorar a gestão do corpo hídrico e de lançamento de efluentes. A área de estudo consiste na região nordeste da Laguna dos Patos, no Rio Grande do Sul, onde o vento e a vazão afluente são os fatores determinantes de circulação de água. O modelo utilizado (IPH-A) apresentou boa representação da variação de nível, exceto pelo posto mais próximo da região estuarina, e da circulação de água. O coeficiente de dispersão foi definido a partir da comparação visual da simulação da dispersão dos sedimentos em suspensão afluentes ao Lago Guaíba e a pluma do Guaíba observada em imagens de satélite. Cenários de vento e vazão foram determinados a partir da análise da série histórica de dados de vento na estação de Rio Grande e da vazão afluente ao Lago Guaíba.Os resultados dos ventos sudoeste e nordeste foram semelhantes ao verificado na literatura com uso de modelo bidimensional para o corpo lagunar. Na região nordeste, uma célula de circulação entre o Banco das Desertas e o Banco dos Abreus é observada no sentido horário (anti-horário) para os cenários com vento sudoeste (nordeste). O vento sudeste provoca o aumento do nível na margem oeste e redução na margem leste É observada uma maior renovação de água na região ao norte do Banco das Desertas e menor troca de água com a Lagoa do Casamento do que nos cenários anteriores. Nos cenários de vento nulo, as velocidades da água na região nordeste da laguna são bastante baixas. A vazão necessária para manutenção do nível na laguna dependeu do vento predominante. Os diferentes cenários de vento produziram diferentes plumas de dispersão do lançamento de efluente simulado, seguindo os padrões da circulação de água no local. As maiores concentrações foram observadas no local de lançamento do efluente para o cenário de vento nulo e a maior área de influência foi observada para os cenários de vento nordeste (maior velocidade de vento simulada). Para os cinco dias de simulação, foi observada pouca influência da vazão afluente no nível e na circulação de água do corpo lagunar e, consequentemente, na dispersão de poluentes. Os resultados evidenciam a necessidade de as concentrações de lançamento permitidas serem estabelecidas com base em estudo da dispersão física do efluente no corpo hídrico receptor, conforme determinado pela legislação nacional para corpos d’água onde não se aplica a vazão de referência. A consideração de uma zona de mistura onde as concentrações dos parâmetros podem estar em desacorpo com o enquadramento do corpo hídrico é debatida nas discussões. As simulações permitiram ainda identificar locais prioritários para monitoramento dos efeitos do efluente lançado na qualidade da água, cenários críticos para conflitos de uso da água considerando outros usos na região e verificar possíveis consequências do encurtamento ou alongamento do emissário. / The aim of this study is to understand the relationship between hydrodynamic and the pollutants dispersion in the northeast region of the Patos Lagoon, looking for identify ways of using hydrodynamic modeling to improve water resources and effluent discharge management. The study area is the northeastern region of Patos Lagoon, a chocked lagoon in the brazilian state of Rio Grande do Sul, where winds and freshwater runoff drive water circulation. The model IPH-A performed well, except for the estuarine region. The dispersion coefficient was defined from the visual comparison between the dispersion of suspended sediments on Guaíba Lake simulated and observed in satellite images. The wind and freshwater runoff scenarios were determined by analyzing the historical wind data series at the Rio Grande station and the freshwater discharge of the main tributaries of Guaíba Lake. The results for the scenarios of the southwest and northeast winds were similar to those observed in the literature using a two-dimensional hydrodynamic model. In the northeast region, a circulation cell between the Banco das Desertas and Banco dos Abreus is observed clockwise (counter-clockwise) for the southwest (northeast) wind scenarios. The southeast wind increases water level in the west margin and reduces in the east margin. It is observed a more intense water exchange in the region to the north of the Banco das Desertas and less water exchange with the Casamento Lagoon than in the previous scenarios In null wind speed scenarios, the water velocities in the northeast region of the lagoon are quite low. The water inflow necessary to maintain the water level in the lagoon depends on the wind condition. Different wind scenarios produced different effluent plumes, following the local water circulation patterns. The highest concentrations were observed at the effluent discharge site for the scenario with null wind speed and the largest area of influence was observed for the northeast wind scenario (highest simulated wind speed). Due to the only 5-days period of simulation, little influence was observed of the freshwater runoff on the water level and on the lagoon circulation, and, consequently, on the dispersion of pollutants. This evidences the need for the maximum permitted concentrations of pollutants to be established based on a study of the physical dispersion of the effluent in the receiving water body, as determined by national legislation for water bodies where the reference flow does not apply. The simulations also allowed to identify priority sites for monitoring the effects of effluent discharge on water quality, critical scenarios for water use conflicts considering other uses, and to verify possible consequences of changes in emissary length.

O principal objetivo deste estudo foi avaliar a saúde da microbacia hidrográfica do rio Passo Cue, região oeste do estado do Paraná, por meio do uso de indicadores de qualidade de solo e água. Esse rio é afluente da margem esquerda do reservatório de Itaipu e pertence à bacia hidrográfica do Paraná III. Como indicadores de qualidade de água foram utilizadas variáveis físicas, químicas e biológicas. Para avaliação da qualidade do solo, foram analisados os atributos textura, densidade, porosidade, carbono orgânico, biomassa microbiana, respiração basal, quocientes metabólico e microbiano, macro e micronutrientes, pH e saturação por alumínio. Os indicadores que se mostraram mais eficientes foram a densidade do solo e o quociente metabólico. O solo sob plantio direto apresentou melhor qualidade física, química e biológica em relação ao cultivo mínimo sem rotação de culturas. O solo sob plantio direto apresentou melhor qualidade biológica do que o solo sob fragmento florestal. A qualidade da água na microbacia do rio Passo Cue piorou da montante para a jusante em função do seu uso agropecuário. / The main purpose of this study was to evaluate the conditions of the Passo Cue river watershed, in western Paraná, through soil and water quality indicators. The river is an affluent of the left bank of the Itaipú reservoir and is a part of the Paraná III watershed. Physical, chemical and biological variables were used as water quality indicators. To evaluate the soil quality, texture, density, porosity, organic carbon, microbial biomass, basal respiration, metabolic and microbial quotients, macro and micronutrients, pH and aluminum saturation were analyzed. The more efficient indicators were soil density and metabolic quotient. No-tillage soil showed better physical, chemical and biological quality in relationship with the minimum tillage one with no crop rotation. The soil under no tillage had better biological quality than under forest fragment. The water quality of the Passo Cue river worsened downstream in view of the agricultural use.