131f. / Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-04-10T17:10:23Z No. of bitstreams: 1 Dissert - Charlene Luz.pdf: 1289733 bytes, checksum: eb0fd331321f1968163a7330453f4774 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-04-13T20:05:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert - Charlene Luz.pdf: 1289733 bytes, checksum: eb0fd331321f1968163a7330453f4774 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-13T20:05:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert - Charlene Luz.pdf: 1289733 bytes, checksum: eb0fd331321f1968163a7330453f4774 (MD5) Previous issue date: 2009 / O trabalho objetivou identificar e caracterizar os processos de uso e ocupação do solo na bacia do rio Ipitanga e seus impactos na qualidade dos recursos hídricos superficiais. Após revisão bibliográfica sobre o tema, foi realizada pesquisa de campo, análise documental de dados das monitorizações da qualidade das águas da bacia realizadas pela EMBASA e INGÁ e comparação com os padrões da Resolução CONAMA nº 357/2005, águas doces, Classe 2. O rio Ipitanga localizase na bacia hidrográfica do Recôncavo Norte na Bahia, possui sua nascente no município de Simões Filho, passa por Salvador e deságua em Lauro de Freitas, no rio Joanes, sendo o seu principal afluente. O rio Ipitanga e seus afluentes são utilizados para abastecimento de água doméstico e industrial da cidade de Salvador e sua Região Metropolitana, dessedentação de animais, lazer, esportes náuticos, pesca e como corpo receptor de efluentes líquidos. Em relação ao uso e ocupação do solo da bacia, verifica-se uma variedade significativa de atividades sendo desenvolvidas, tais como: indústrias, centros de abastecimentos, aterro sanitário, pedreiras, porto, sítios particulares com atividades agrícolas, residências e comércios. As águas do rio Ipitanga vêm perdendo sua qualidade de montante à jusante, ao longo dos anos, de acordo com os dados levantados e analisados. / Salvador

Submitted by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-18T13:08:07Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Régis Knechtel.pdf: 3190530 bytes, checksum: 1a53fffb95e0f9867a330ff74d0ee9b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-18T15:11:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Régis Knechtel.pdf: 3190530 bytes, checksum: 1a53fffb95e0f9867a330ff74d0ee9b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-18T15:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Régis Knechtel.pdf: 3190530 bytes, checksum: 1a53fffb95e0f9867a330ff74d0ee9b8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-28 / As águas subterrâneas têm se tornado um recurso cada vez mais explorado no mundo todo e Sinop-MT não é exceção. Com abastecimento público e privado exclusivamente subterrâneo, a cidade pode ser considerada um local de alta vulnerabilidade à contaminação, devido à sua localização sobre os aquíferos do Grupo Parecis, que possuem alta condutividade hidráulica e nível freático muito próximo à superfície. Nesse contexto, o presente estudo tem por objetivo principal estudar a qualidade das águas subterrâneas da área urbana de Sinop-MT através da determinação dos seus parâmetros físicos e químicos, de forma a subsidiar a conservação desse recurso, bem como possibilitar a validação de mapas de vulnerabilidade em estudos futuros. Devido à composição essencialmente quartzo-feldspática do Grupo Parecis, as águas da região apresentam baixa concentração de todos os íons analisados, pouca salinidade, pH com tendência ácida e alcalinidade e dureza baixas. Também foi detectada uma possível contaminação em um dos poços da cidade, podendo ser causada por problemas construtivos. Apesar disso, as águas apresentaram boa qualidade física e química e, com a adequação dos despejos de efluentes domésticos e industriais da cidade e maior controle no uso de defensivos agrícolas, é possível garantir a conservação do Sistema Aquífero Parecis. / Groundwater has become an increasingly exploited resource worldwide, and Sinop-MT is no exception. With public and private supply exclusively underground, the city can be considered as a high vulnerability site to contamination due to its location on the Parecis Group aquifers, which has a high hydraulic conductivity and water table very close to the surface. In this context, the main objective of this work is to study the groundwater quality of Sinop-MT urban area by determining their physical and chemical parameters, in order to support the conservation of this resource and to enable the validation of vulnerability maps in forthcoming studies. Due to its essentially quartz-feldspar composition, the Parecis Group groundwaters have low concentration of all the analyzed ions, low salinity, pH trending to acidic and low alkalinity. A possible contamination was also detected in one of the city wells, which may be caused by constructive problems. Nevertheless, the waters have good physical and chemical quality and, with the adequacy of domestic and industrial waste dumps of the city and greater control over the use of pesticides, it is possible to ensure the conservation of the Parecis Aquifer System.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Eduardo V Machado.pdf: 3769787 bytes, checksum: 1dac22008c256e47a7411cf6425848a6 (MD5) Previous issue date: 2009-03-16 / The city of Anapolis / GO has an approximate area of 140 km ², representing 15% of the total area of the municipality, which covers 918 km ². The city located 57 kilometers from Goiânia and 160 km from Brasília, the call Mesoregião Center Goiano, its population is approximately 326 thousand inhabitants. The research direction was to the urban area of Anapolis, specifically in the basin of the stream Góis, which is inserted fully within the boundaries of the city. Located in the southern portion, Góis of the basin covers an area of approximately 11.18 km2. About 25% of the whole area of the basin is covered by forests and pasture. The Stream Góis crosses thirty-two neighborhood in the city center and converge with the stream of Antas, its main tributary is a stream of water eyes. The basin consists of mainly residential buildings, but in the neighborhoods that border the BR-060 and Avenue Brazil South, there are several machanical workshops, however there are other types of economic activities such as trade and regional services for medium and large. By the end of 2007 the resident population in the basin was approximately 37,842 inhabitants. The assessment done to check the water quality of the stream Góis were based on ten different physico-chemical parameters, to determine its relationship with the use and occupation of land. The collections of water occurred in February and September 2007, were selected for this four points within the perimeter of the basin, the criteria for selection of these points were: Possible environmental degradation, forms of use and occupation, effluents and tributaries. The results indicated a somewhat severe contamination in 1 and 2 and more pronounced in 3 and 4. Stream Góis is based, according to CONAMA Resolution 357/05, in Class II. / A cidade de Anápolis/GO possui uma área aproximada de 140 Km², representando 15% da área total do município, o qual abrange 918 Km². A cidade dista 57 Km de Goiânia e a 160 Km de Brasília, na chamada Mesoregião do Centro Goiano, sua população é de aproximadamente 326 mil habitantes. A pesquisa teve como direção a área urbana de Anápolis, mais especificamente na bacia hidrográfica do córrego Góis, que está inserida totalmente no perímetro da cidade. Localizada na porção sul, a bacia do Góis abrange uma área de aproximadamente 11,18 km2. Cerca de 25% de toda área da bacia é recoberta por matas e pastagem. O Córrego Góis atravessa trinta e dois bairros mais o centro da cidade e conflui com o ribeirão das Antas, seu principal afluente é o córrego Olhos d´água. A bacia basicamente é constituída por edificações residenciais, porém nos bairros que margeiam a BR-060 e Avenida Brasil Sul, existem várias oficinas mecânicas, entretanto existem outros tipos de atividades econômicas, como comércio e serviços regionais de médio e grande porte. Até o final do ano de 2007 a população residente na bacia era de aproximadamente 37.842 habitantes. A avaliação feita para verificar a qualidade das águas do córrego Góis foram baseadas em dez diferentes parâmetros físico-químicos, objetivando verificar a sua relação com o uso e ocupação do solo. As coletas de água ocorreram nos meses de fevereiro e setembro de 2007, para isto foram selecionados quatro pontos dentro do perímetro da bacia, os critérios para seleção destes pontos foram: Possível degradação ambiental, formas de uso e ocupação, efluentes e tributários. Os resultados indicaram uma contaminação pouco severa nos pontos 1 e 2 e mais acentuada nos pontos 3 e 4. O córrego Góis enquadrou-se, segundo a resolução CONAMA 357/05, na classe II.

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-12-12T19:05:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wellmo dos Santos Alves - 2016.pdf: 10871861 bytes, checksum: aa85e8f217e7706f6eafc7ca62436ced (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-12-13T19:32:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wellmo dos Santos Alves - 2016.pdf: 10871861 bytes, checksum: aa85e8f217e7706f6eafc7ca62436ced (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-13T19:32:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Wellmo dos Santos Alves - 2016.pdf: 10871861 bytes, checksum: aa85e8f217e7706f6eafc7ca62436ced (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-28 / Outro / Ribeirão das Abóboras (Abóboras Creek) is the main water body which supplies the population of Rio Verde (GO) and it’s one of the main affluent of São Tomás River; the last being the main source of water supply of the city of Santa Helena de Goiás (GO). These municipalities are located in the microregion of Southeast of Goiás, with an economy based on agribusiness, whereas the municipality of Rio Verde is the main economy of this microregion. The physical characteristics evaluated, with the use of technologies, were the morphometry, the land use and vegetation coverage from 1985 to 2015 and the environmental fragility. The quality of water variables were temperature (T), hydrogen potential (pH), dissolved oxygen (DO), electric conductivity (EC), total dissolved solids (TDS), suspended solids concentration (SSC), apparent color (AC), true color (TC), turbidity, biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), nitrate and total phosphorus (TP), since the averages compared with the limits for class 2 fresh water established by CONAMA Resolution 357/05. It was accomplished a study of the trophic state with the application of the Trophic State Index (TSI). It was possible to verify, through this study, that: this basin’s area is characterized as of a longer shape, in other words, it presents a lower propensity to great floods, if compared to a circular basin; the Creek presents water course characteristics with predominance of soft wavy relief, making it easy for agricultural practices; the basin is characterized as of average drainage density, inferring that the geological substrate and the pedological material are moderately poriferous; the land use and vegetation coverage, diversified from 2005 and in a deranged way, without respecting the limits imposed by the present environmental legislations, have caused important environmental damages, among them, water pollution, such as BOD and TP variables in disagreement with CONAMA Resolution 357/05 and high trophic state indexes, which vary from mesotrophic to hypereutropic. Such impact can cause damages to a proper water supply for multiple uses. Therefore, it’s necessary a land use and vegetation coverage planning, reconciling the economical interests with the environmental preservation and mainly the improvement of the quality of life of the population of Rio Verde and Santa Helena de Goiás. / O Ribeirão das Abóboras é o principal corpo hídrico que abastece a população de Rio Verde (GO) e é um dos principais afluentes do Rio São Tomás; este é a principal fonte de fornecimento de água da cidade de Santa Helena de Goiás (GO). Esses municípios estão localizados na microrregião Sudoeste de Goiás, com economia baseada no agronegócio, sendo o município de Rio Verde a principal economia dessa microrregião. Objetivou-se avaliar as características físicas e a qualidade da água da bacia hidrográfica do Ribeirão das Abóboras, em Rio Verde (GO). As características físicas avaliadas, com uso de geotecnologias, foram a morfometria, o uso da terra e cobertura vegetal de 1985 a 2015 e a fragilidade ambiental. As variáveis de qualidade da água avaliadas foram temperatura (T), potencial hidrogeniônico (pH), oxigênio dissolvido (OD), condutividade elétrica (CE), sólidos totais dissolvidos (STD), concentração de sólidos suspensos (CSS), cor aparente (CA), cor verdadeira (CV), turbidez, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), nitrato e fósforo total (FT), sendo as médias comparadas com os limites para água doce classe 2 estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05. Foi realizado ainda o estudo do estado trófico com aplicação do Índice de Estado Trófico (IET) para FT. Foi constatado, através desse estudo, que: a área desta bacia é caracterizada como de forma mais alongada, ou seja, apresenta menor propensão a grandes enchentes, se comparada com uma bacia circular; o Ribeirão apresenta características de curso de água com predominância em relevo suave ondulado, facilitando as práticas agrícolas; a bacia é caracterizada como de média densidade de drenagem, inferindo-se que o substrato geológico e o material pedológico são mediamente porosos; o uso da terra e a cobertura vegetal, diversificados a partir de 2005 e de forma desordenada, sem respeitar os limites impostos pelas legislações ambientais vigentes, causou danos ambientais importantes, dentre eles, poluição da água, como variáveis DBO e FT em desconformidade com a Resolução CONAMA 357/05 e altos índices de estado trófico, que variaram de mesotrófico a hipereutrófico. Tais impactos podem causar danos ao fornecimento de água apropriada para usos múltiplos. Com isso, é necessário planejamento do uso da terra e cobertura vegetal, conciliando os interesses econômicos com a preservação ambiental e principalmente a melhoria da qualidade de vida da população de Rio Verde e de Santa Helena de Goiás.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-05T12:12:01Z No. of bitstreams: 1 alexcamposdivino.pdf: 1843316 bytes, checksum: 92d6665c825cfb4d20c2d3a765a72791 (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-05T15:17:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alexcamposdivino.pdf: 1843316 bytes, checksum: 92d6665c825cfb4d20c2d3a765a72791 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T15:17:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alexcamposdivino.pdf: 1843316 bytes, checksum: 92d6665c825cfb4d20c2d3a765a72791 (MD5) Previous issue date: 2012-04-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presente dissertação foi dividida em duas partes, sendo a primeira uma caracterização ambiental realizada em maio de 2010, de três córregos de primeira ordem, denominados de A, B e C, localizados na propriedade particular da Fazenda Floresta em meio à vegetação típica do bioma Mata Atlântica, área rural do município de Juiz de Fora. Em cada córrego foram selecionados três trechos (I, II, III) nos quais foram tomadas medidas de variáveis ambientais em tréplica, utilizando-se o valor médio para análise dos dados. A composição granulométrica e a concentração de matéria orgânica (MO) do sedimento de cada trecho, também foram analisadas. Para se avaliar as condições ambientais dos córregos e do seu entorno utilizou-se o Protocolo de Avaliação Rápida (PAR). As águas de cada trecho foram comparadas com parâmetros estabelecidos pela resolução CONAMA 357/2005 e CETESB, 2007. O teste paramétrico ANOVA (um critério) foi utilizado para testar a existência de diferença significativa dos valores das variáveis ambientais e do PAR entre os córregos. Para verificar a similaridade entre os trechos de cada córrego e entre os três córregos estudados utilizou-se a análise de agrupamento (UPGMA) pela distância euclidiana. Análise de Componentes Principais (PCA) foi utilizada para verificar quais variáveis abióticas melhor explicaram a variabilidade dos dados e sua correlação com os trechos. De maneira geral as variáveis ambientais e o PAR apresentaram estar de acordo com os termos de referência para classificação da qualidade das águas, evidenciando que os ambientes estudados estão preservados, são similares entre si e refletem a relação com o entorno. A segunda parte teve como objetivo avaliar a qualidade da água do principal córrego da sub-bacia hidrográfica Marmelos. O estudo foi realizado em maio de 2011, em seis trechos, de montante à jusante no perfil longitudinal do córrego, localizados no município de Chácara-MG (trechos I e II) e Juiz de Fora-MG (trechos III, IV, V e VI). Foram obtidos dados sobre parâmetros fisiográficos e variáveis ambientais da sub-bacia e coletados os macroinvertebrados bentônicos, os quais foram separados em morfotipos, para auxiliar na avaliação da qualidade dos ambientes por meio do Índice de Comparação Sequencial (ICS). Também se utilizou da composição granulométrica do sedimento e concentração da matéria orgânica, aplicação do PAR e comparação com referências da CONAMA 357/2005 e CETESB, 2007. Foi estimado também o potencial poluidor (poluição difusa) em função de classes de uso e cobertura da terra e o potencial poluidor por indivíduos (poluição pontual) em função da contribuição por cargas de nutrientes, como fósforo (P) e nitrogênio (N). As mesmas análises dos dados utilizadas na primeira parte foram abordadas nesta segunda, exceto PCA. Foi adicionado o Índice de Comparação Sequencial (ICS) e aplicada uma regressão linear para avaliar correlações entre as variáveis nitrogênio total (Nt), fósforo total (Pt) com ICS. Os resultados demonstraram que as variáveis analisadas em geral estiveram de acordo com os termos de referência, estando apenas as concentrações Nt e Pt não condizentes com tais termos, provavelmente em função do uso e ocupação da terra em torno dos trechos. / This dissertation is divided into two parts, the first being an environmental characterization carried out in May 2010, three first-order streams, named A, B and C, located on privately owned Forest Farm amid the typical vegetation of the Atlantic Forest biome, a rural area of the city of Juiz de Fora. Were selected in each stream three stretches (I, II, III) in which measures have been taken in rejoinder variables environmental, using the average value for data analysis. The particle size distribution and concentration of organic matter (OM) of sediment from each section were also analyzed. To evaluate the environmental conditions of streams and its surroundings used the Rapid Assessment Protocol (RAP). The waters of each section were compared with parameters established by CONAMA Resolution 357/2005 and CETESB, 2007. The ANOVA parametric test (one way) was used to test for significant differences in the values of environmental variables and RAP among streams. To check the similarity between the sections of each stream and between the three streams studied used the cluster analysis (UPGMA) by Euclidean distance. Principal Component Analysis (PCA) was used to determine abiotic variables which best explained the variability of the data and its correlation with the stretches. Overall environmental variables and RAP presented comply with the terms of reference for classification of water quality, showing that the environments are preserved, are similar and reflect the relationship with the environment. The second part aimed to evaluate the water quality of the main stream of the sub-basin Quinces. The study was conducted in May 2011, in six parts, from upstream to downstream in the longitudinal profile of the stream, located in the municipality of Finchley, MG (stretches I and II) and Juiz de Fora-MG (stretches III, IV, V and VI). We obtained data on physiographic parameters and environmental variables in the sub-basin and the collected benthic macroinvertebrates, which were separated into morphotypes, to help assess the quality of the environment through the Sequential Comparison Index (SCI). Also used granulometric composition of sediment and concentration of organic matter, implementation of PAR and compared with references of CONAMA 357/2005 and CETESB, 2007. Were also estimated potential pollution (diffuse pollution) due to use classes and land cover and potential polluter by individuals (point source pollution) according to the contribution by loads of nutrients such as phosphorus (P) and nitrogen (N). The same analyzes of the data used in the first part were addressed on Monday, except PCA. Was added to the Sequential Comparison Index (SCI) and applied a linear regression to assess correlations between variables total nitrogen (Nt), total phosphorus (Pt) with SCI. The results showed that the variables were generally in accordance with the terms of reference, being only Nt and Pt concentrations inconsistent with these terms, probably due to the use and occupation of the land around the passages.

A falta de acesso à água potável ainda é um problema de saúde pública no Brasil. O desenvolvimento de novos métodos analíticos de baixo custo para o reconhecimento de amostras contaminadas é uma necessidade, pois análises laboratoriais estão fora da realidade socioeconômica da população mais vulnerável. Visando contribuir para a resolução deste problema, esta tese apresenta esforços para o desenvolvimento de métodos de baixo custo para a análise de qualidade de águas ambientais. Foi estudada a associação de ferramentas quimiométricas com sensores voltamétricos para tentar discriminar amostras de águas contaminadas com espécies eletroativas. O modelo desenvolvido foi capaz de discriminar de forma satisfatória amostras contaminadas contendo chumbo(II), cobre(II), zinco(II) e nitrito. Os esforços para a redução do custo das análises também focaram no desenvolvimento de sensores com materiais de baixo custo. Um dos dispositivos voltamétricos propostos foi capaz de quantificar metais tóxicos e pesticidas, utilizando papel, grafite e cera. Foi desenvolvido também um sistema de agitação por som que resultou em um aumento significativo da sensibilidade dos dispositivos voltamétricos portáteis permitindo a quantificação de chumbo(II) até 48 nmol L-1, cádmio(II) até 370 nmol L-1 e zinco(II) até 340 nmol L-1. Outro sensor voltamétrico foi confeccionado utilizando apenas papelão como matéria prima, para o qual um laser de CO2 foi utilizado pela primeira vez com o intuito de pirolisar a superfície do papelão gerando estruturas de carbono condutoras. Sensores colorimétricos em papel foram testados com sucesso para a quantificação de fluoreto até 500 µmol L-1 em amostras de água mineral utilizando fotografias retiradas por um telefone celular para a construção de modelos12 de calibração. Com outro sistema colorimétrico em papel foi possível medir o pH de amostras utilizando um método de calibração multivariada. Como mostrado neste trabalho, o desenvolvimento e a integração dos dispositivos analíticos em papel é uma alternativa abrangente, confiável e de baixo custo para a análise da qualidade de águas ambientais. / The lack of access to safe water remains as a public health problem in Brazil. The development of new analytical methods for low cost contaminated samples recognition is necessary since the complete laboratorial procedures are away from the reality of the most socioeconomic vulnerable population. In order to contribute to solve this problem, this thesis shows our efforts to develop new low-cost analytical methods to evaluate environmental waters quality. The combination of chemometric tools with voltammetric sensors was studied to discriminate contaminated water samples with electroactive species. The proposed model was able to discriminate potable and contaminated samples containing lead(II), copper(II), zinc(II) and nitrite species. Efforts to reduce the analysis cost have also focused on the development of sensors using low-cost materials. A proposed voltammetric device fabricated with paper, graphite and wax was able to quantify heavy metals and pesticides. The use of a sound agitation system for the portable voltammetric devices resulted in a significant increase in the sensitivity allowing the quantification of lead(II) above 48 nmol L-1, cadmium(II) above 370 nmol L-1 e and zinc(II) above 340 nmol L-1 . Another voltammetric sensor was made for the first time using only cardboard as material and a CO2 laser to pyrolyze the cardboard surface generating conductive carbon structures. Paper colorimetric sensors were successfully tested for fluoride quantification in spring water samples based on photographs taken by a smartphone with a LOQ of 500 µmol L-1. Another paper colorimetric system was capable to measure the pH of samples using a multivariate calibration method. As shown in this thesis, the development and integration of analytical paper-based devices is a reliable and low-cost alternative for water quality analysis

O Rio Paraíba do Sul é considerado um dos mananciais mais importantes da região sudeste, uma vez que está localizado entre as duas maiores capitais brasileiras: São Paulo e Rio de Janeiro. A qualidade das águas deste manancial encontra-se bastante comprometida devido ao desmatamento, mau uso e ocupação do solo em áreas urbanas e rurais, uso de insumos agrícolas e pelo lançamento diário de aproximadamente um bilhão de litros de efluentes domésticos. Esta situação é agravada uma vez que apenas 21% do efluente lançado na Bacia do Rio Paraíba do Sul são tratados. O descarte de efluentes, ricos em nutrientes como fósforo e nitrogênio, pode contribuir diretamente no processo de eutrofização. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água e do sedimento no trecho paulista do Rio Paraíba do Sul, entre os municípios de Aparecida, Guaratinguetá, Lorena e Cachoeira Paulista, frente às variáveis físicas, químicas, biológicas e ecotoxicológicas, além de determinar a ocorrência de cianobactérias potencialmente tóxicas. Coletas de água e sedimento foram realizadas à jusante e montante de cada município nos meses de agosto/13, novembro/13, fevereiro/14, maio/14 e agosto/14. As variáveis avaliadas foram pH, temperatura, condutividade, turbidez, OD, DBO, DQO, fósforo total, nitrogênio total, série de sólidos, coliformes termotolerantes, clorofila-a e testes de toxicidade utilizando Daphnia similis e Pseudokirchneriella subcapitata para a água. Para o sedimento foram realizadas granulometria, matéria orgânica, fósforo total e testes de toxicidade utilizando D. similis e Chironomus xanthus. Foram calculados Índice de Qualidade das Águas (IQA) e Índice de Estado Trófico (IET) das águas do manancial. Análises estatísticas foram aplicadas: Grupamento de Cluster, Correlação de Spearman e Análise dos Componentes Principais (ACP). Os resultados mostraram que as variáveis OD, fósforo total e coliformes termotolerantes não estão de acordo com o estabelecido pela resolução CONAMA 357/05. Toxicidade aguda e crônica foi determinada nas amostras de água, sobretudo nos períodos chuvosos, novembro/13 e fevereiro/14. Observou-se uma redução ao longo do período avaliado de fósforo total, DBO e sólidos totais na água e fósforo total e matéria orgânica no sedimento. Estes valores podem estar relacionados a implantação de estações de tratamento de esgoto nos municípios de Aparecida e Cachoeira Paulista no final do ano de 2013. O IQA foi classificado como \'Boa\', exceto nos pontos referentes à jusante dos municípios de Aparecida e Guaratinguetá, classificados como \'Regular\'. O IET mostrou que a maioria dos pontos pôde ser classificada como \'Mesotrófico\', exceto pelo ponto referente ao final do trecho, jusante de Cachoeira Paulista, que foi classificado com \'Oligotrófico\'. Os principais gêneros de cianobactérias encontrados foram Borzia sp., Hapalosiphon sp., Johannesbaptistia sp., Leptolyngbya sp., Lyngya sp., Oscillatoria sp., Synechocystis sp. e Phormidium sp. A partir das análises estatísticas observouse que a precipitação pluviométrica obteve grande influência sobre os principais parâmetros avaliados. Além disso, observou-se a influência de parâmetros relacionados ao lançamento de efluentes sobre a qualidade da água. Os resultados sugerem que o Rio Paraíba do Sul demanda maiores ações que promovam a melhoria da qualidade de suas águas, sobretudo quanto ao lançamento de efluentes. / The Paraíba do Sul River is considered one of the most important rivers of the Brazilian Southeast. It is located between the two major Brazilian cities: São Paulo and Rio de Janeiro. The water quality from this source is significantly impaired due to deforestation, misuse and occupation of the soil in urban and rural areas, use of agricultural inputs and the daily release of approximately one billion liters of domestic sewage. This situation is aggravated because only 21% of the effluent released in the basin is treated. The discharge of effluents rich in nutrients such as phosphorus and nitrogen, can contribute directly to the eutrophication process. The aim of this study was to evaluate the water and sediment quality, and determine the occurrence of potentially toxic cyanobacteria in the São Paulo stretch of the Paraíba do Sul River, between the cities of Aparecida, Guaratinguetá, Lorena and Cachoeira Paulista. Water and sediment samples were collected upstream and downstream in each municipality on August/13, November/13, February/14, May/14 and August/14. The variables evaluated were pH, temperature, conductivity, turbidity, DO, BOD, COD, total phosphorus, total nitrogen, solid series, fecal coliforms, chlorophyll-a and toxicity tests using Daphnia similis and Pseudokirchneriella subcapitata in the water. For the sediment, granulometry, organic matter, total phosphorus and toxicity tests were performed using D. similis and Chironomus xanthus. Water Quality Index (WQI) and Trophic State Index (TSI) of the water were calculated. Statistical analyses were applied: Grouping Cluster Analysis, Spearman Correlation and Principal Component Analysis (PCA). The results showed that DO, total phosphorus and fecal coliforms were not in accordance with the CONAMA resolution 357/05. Acute and chronic toxic effect were determined in water samples, during the rainy season, November/13 and February/14. A reduction of total phosphorus, total solids and BOD in the water, and total phosphorus and organic matter in the sediment was observed during this study. These reduced values can be related to implementation of sewage treatment plants in the cities of Aparecida and Cachoeira Paulista at the end of year 2013. The WQI was classified as \'Good\', except at downstream point of the municipalities of Aparecida and Guaratinguetá, classified as \'Regular\'. The TSI has shown that most of the points could be classified as \'mesotrophic\', except for the point downstream of Cachoeira Paulista, classified as \'oligotrophic\'. The main genera of cyanobacteria found were Borzia sp., Hapalosiphon sp., Johannesbaptistia sp., Leptolyngbya sp., Lyngya sp., Oscillatoria sp., Synechocystis sp. and Phormidium sp. From the statistical analysis, it was observed that rainfall had strong influence on the main parameters evaluated. Furthermore, the influence of parameters related to the discharge of effluents on water quality was observed. The results suggest that the Paraíba do Sul River demands more actions to promote the improvement of the quality of its waters, especially regarding the discharge of effluents.

A falta de acesso à água potável ainda é um problema de saúde pública no Brasil. O desenvolvimento de novos métodos analíticos de baixo custo para o reconhecimento de amostras contaminadas é uma necessidade, pois análises laboratoriais estão fora da realidade socioeconômica da população mais vulnerável. Visando contribuir para a resolução deste problema, esta tese apresenta esforços para o desenvolvimento de métodos de baixo custo para a análise de qualidade de águas ambientais. Foi estudada a associação de ferramentas quimiométricas com sensores voltamétricos para tentar discriminar amostras de águas contaminadas com espécies eletroativas. O modelo desenvolvido foi capaz de discriminar de forma satisfatória amostras contaminadas contendo chumbo(II), cobre(II), zinco(II) e nitrito. Os esforços para a redução do custo das análises também focaram no desenvolvimento de sensores com materiais de baixo custo. Um dos dispositivos voltamétricos propostos foi capaz de quantificar metais tóxicos e pesticidas, utilizando papel, grafite e cera. Foi desenvolvido também um sistema de agitação por som que resultou em um aumento significativo da sensibilidade dos dispositivos voltamétricos portáteis permitindo a quantificação de chumbo(II) até 48 nmol L-1, cádmio(II) até 370 nmol L-1 e zinco(II) até 340 nmol L-1. Outro sensor voltamétrico foi confeccionado utilizando apenas papelão como matéria prima, para o qual um laser de CO2 foi utilizado pela primeira vez com o intuito de pirolisar a superfície do papelão gerando estruturas de carbono condutoras. Sensores colorimétricos em papel foram testados com sucesso para a quantificação de fluoreto até 500 µmol L-1 em amostras de água mineral utilizando fotografias retiradas por um telefone celular para a construção de modelos12 de calibração. Com outro sistema colorimétrico em papel foi possível medir o pH de amostras utilizando um método de calibração multivariada. Como mostrado neste trabalho, o desenvolvimento e a integração dos dispositivos analíticos em papel é uma alternativa abrangente, confiável e de baixo custo para a análise da qualidade de águas ambientais. / The lack of access to safe water remains as a public health problem in Brazil. The development of new analytical methods for low cost contaminated samples recognition is necessary since the complete laboratorial procedures are away from the reality of the most socioeconomic vulnerable population. In order to contribute to solve this problem, this thesis shows our efforts to develop new low-cost analytical methods to evaluate environmental waters quality. The combination of chemometric tools with voltammetric sensors was studied to discriminate contaminated water samples with electroactive species. The proposed model was able to discriminate potable and contaminated samples containing lead(II), copper(II), zinc(II) and nitrite species. Efforts to reduce the analysis cost have also focused on the development of sensors using low-cost materials. A proposed voltammetric device fabricated with paper, graphite and wax was able to quantify heavy metals and pesticides. The use of a sound agitation system for the portable voltammetric devices resulted in a significant increase in the sensitivity allowing the quantification of lead(II) above 48 nmol L-1, cadmium(II) above 370 nmol L-1 e and zinc(II) above 340 nmol L-1 . Another voltammetric sensor was made for the first time using only cardboard as material and a CO2 laser to pyrolyze the cardboard surface generating conductive carbon structures. Paper colorimetric sensors were successfully tested for fluoride quantification in spring water samples based on photographs taken by a smartphone with a LOQ of 500 µmol L-1. Another paper colorimetric system was capable to measure the pH of samples using a multivariate calibration method. As shown in this thesis, the development and integration of analytical paper-based devices is a reliable and low-cost alternative for water quality analysis

O Rio Paraíba do Sul é considerado um dos mananciais mais importantes da região sudeste, uma vez que está localizado entre as duas maiores capitais brasileiras: São Paulo e Rio de Janeiro. A qualidade das águas deste manancial encontra-se bastante comprometida devido ao desmatamento, mau uso e ocupação do solo em áreas urbanas e rurais, uso de insumos agrícolas e pelo lançamento diário de aproximadamente um bilhão de litros de efluentes domésticos. Esta situação é agravada uma vez que apenas 21% do efluente lançado na Bacia do Rio Paraíba do Sul são tratados. O descarte de efluentes, ricos em nutrientes como fósforo e nitrogênio, pode contribuir diretamente no processo de eutrofização. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água e do sedimento no trecho paulista do Rio Paraíba do Sul, entre os municípios de Aparecida, Guaratinguetá, Lorena e Cachoeira Paulista, frente às variáveis físicas, químicas, biológicas e ecotoxicológicas, além de determinar a ocorrência de cianobactérias potencialmente tóxicas. Coletas de água e sedimento foram realizadas à jusante e montante de cada município nos meses de agosto/13, novembro/13, fevereiro/14, maio/14 e agosto/14. As variáveis avaliadas foram pH, temperatura, condutividade, turbidez, OD, DBO, DQO, fósforo total, nitrogênio total, série de sólidos, coliformes termotolerantes, clorofila-a e testes de toxicidade utilizando Daphnia similis e Pseudokirchneriella subcapitata para a água. Para o sedimento foram realizadas granulometria, matéria orgânica, fósforo total e testes de toxicidade utilizando D. similis e Chironomus xanthus. Foram calculados Índice de Qualidade das Águas (IQA) e Índice de Estado Trófico (IET) das águas do manancial. Análises estatísticas foram aplicadas: Grupamento de Cluster, Correlação de Spearman e Análise dos Componentes Principais (ACP). Os resultados mostraram que as variáveis OD, fósforo total e coliformes termotolerantes não estão de acordo com o estabelecido pela resolução CONAMA 357/05. Toxicidade aguda e crônica foi determinada nas amostras de água, sobretudo nos períodos chuvosos, novembro/13 e fevereiro/14. Observou-se uma redução ao longo do período avaliado de fósforo total, DBO e sólidos totais na água e fósforo total e matéria orgânica no sedimento. Estes valores podem estar relacionados a implantação de estações de tratamento de esgoto nos municípios de Aparecida e Cachoeira Paulista no final do ano de 2013. O IQA foi classificado como \'Boa\', exceto nos pontos referentes à jusante dos municípios de Aparecida e Guaratinguetá, classificados como \'Regular\'. O IET mostrou que a maioria dos pontos pôde ser classificada como \'Mesotrófico\', exceto pelo ponto referente ao final do trecho, jusante de Cachoeira Paulista, que foi classificado com \'Oligotrófico\'. Os principais gêneros de cianobactérias encontrados foram Borzia sp., Hapalosiphon sp., Johannesbaptistia sp., Leptolyngbya sp., Lyngya sp., Oscillatoria sp., Synechocystis sp. e Phormidium sp. A partir das análises estatísticas observouse que a precipitação pluviométrica obteve grande influência sobre os principais parâmetros avaliados. Além disso, observou-se a influência de parâmetros relacionados ao lançamento de efluentes sobre a qualidade da água. Os resultados sugerem que o Rio Paraíba do Sul demanda maiores ações que promovam a melhoria da qualidade de suas águas, sobretudo quanto ao lançamento de efluentes. / The Paraíba do Sul River is considered one of the most important rivers of the Brazilian Southeast. It is located between the two major Brazilian cities: São Paulo and Rio de Janeiro. The water quality from this source is significantly impaired due to deforestation, misuse and occupation of the soil in urban and rural areas, use of agricultural inputs and the daily release of approximately one billion liters of domestic sewage. This situation is aggravated because only 21% of the effluent released in the basin is treated. The discharge of effluents rich in nutrients such as phosphorus and nitrogen, can contribute directly to the eutrophication process. The aim of this study was to evaluate the water and sediment quality, and determine the occurrence of potentially toxic cyanobacteria in the São Paulo stretch of the Paraíba do Sul River, between the cities of Aparecida, Guaratinguetá, Lorena and Cachoeira Paulista. Water and sediment samples were collected upstream and downstream in each municipality on August/13, November/13, February/14, May/14 and August/14. The variables evaluated were pH, temperature, conductivity, turbidity, DO, BOD, COD, total phosphorus, total nitrogen, solid series, fecal coliforms, chlorophyll-a and toxicity tests using Daphnia similis and Pseudokirchneriella subcapitata in the water. For the sediment, granulometry, organic matter, total phosphorus and toxicity tests were performed using D. similis and Chironomus xanthus. Water Quality Index (WQI) and Trophic State Index (TSI) of the water were calculated. Statistical analyses were applied: Grouping Cluster Analysis, Spearman Correlation and Principal Component Analysis (PCA). The results showed that DO, total phosphorus and fecal coliforms were not in accordance with the CONAMA resolution 357/05. Acute and chronic toxic effect were determined in water samples, during the rainy season, November/13 and February/14. A reduction of total phosphorus, total solids and BOD in the water, and total phosphorus and organic matter in the sediment was observed during this study. These reduced values can be related to implementation of sewage treatment plants in the cities of Aparecida and Cachoeira Paulista at the end of year 2013. The WQI was classified as \'Good\', except at downstream point of the municipalities of Aparecida and Guaratinguetá, classified as \'Regular\'. The TSI has shown that most of the points could be classified as \'mesotrophic\', except for the point downstream of Cachoeira Paulista, classified as \'oligotrophic\'. The main genera of cyanobacteria found were Borzia sp., Hapalosiphon sp., Johannesbaptistia sp., Leptolyngbya sp., Lyngya sp., Oscillatoria sp., Synechocystis sp. and Phormidium sp. From the statistical analysis, it was observed that rainfall had strong influence on the main parameters evaluated. Furthermore, the influence of parameters related to the discharge of effluents on water quality was observed. The results suggest that the Paraíba do Sul River demands more actions to promote the improvement of the quality of its waters, especially regarding the discharge of effluents.

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No. of bitstreams: 1 andrade_cp_me_prud.pdf: 3003528 bytes, checksum: 19259069721e1c717d15aa96a145d1fb (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente estudo objetivou estimar as concentrações de clorofila-a (Chl-a) no reservatório da usina hidroelétrica de Ibitinga (RHI), localizado no Rio Tietê, estado de São Paulo, Brasil, por meio de coeficientes de absorção obtidos via algoritmos quase-analíticos (QAAs). Para isso, realizou-se uma caracterização bio-ótica e biogeoquímica do RHI, por meio de dados espectrais e de qualidade da água coletados em dois trabalhos de campo, conduzidos em Julho de 2016 e Junho de 2017. Os desempenhos das versões originais QAAV5 e QAAV6 em estimar as propriedades óticas inerentes (POIs) no RHI foram avaliados. Versões re-parametrizadas para dois reservatórios localizados no sistema em cascata do Rio Tietê, QAABBHR e QAAOMW, foram também testadas para a área de estudo. Além disso, foram avaliadas as performances de esquemas compostos pelas versões do QAA já mencionadas, seguidas por quatro modelos para estimativa de Chl-a, os quais utilizam coeficientes de absorção como dados de entrada. A distribuição espacial das concentrações de Chl-a foi analisada por meio da aplicação desses esquemas em uma imagem do sensor Ocean and Land Colour Instrument (OLCI) instalado a bordo do satélite Sentinel-3A, com aquisição coincidente com o segundo trabalho de campo realizado na área de estudo. A caracterização bio-ótica demonstrou variabilidade espacial e temporal dos constituintes oticamente significativos (COSs) no RHI, com predominância da absorção pelo material orgânico colorido dissolvido (CDOM). As versões do QAA testadas para o primeiro conjunto de dados não se mostraram completamente adequadas na obtenção de coeficientes de absorção em todos os comprimentos de onda. Com relação aos esquemas para estimativa de concentração de Chl-a, apenas aqueles baseados no QAAV5 foram capazes de obter resultados razoáveis - Raiz do Erro Médio Quadrático Normalizado (REMQN) < 47.50 % - para os dados da imagem OLCI. Todos os quatro modelos para estimativa de Chl-a testados apresentaram resultados similares para os dados de saída do QAAV5. Esses resultados enfatizam o desafio gerado pela grande variabilidade ótica dos sistemas em cascata, com relação à modelagem bio-óptica. Os resultados obtidos dão suporte a futuros trabalhos, os quais podem resultar em aplicações como o monitoramento do estado trófico na área de estudo a partir de dados de satélite, com maior acurácia proveniente do uso de modelos que possam estimar consistentemente suas POIs. / This research was aimed at retrieving chlorophyll-a (Chl-a) concentrations in Ibitinga Hydroelectric Reservoir (IHR), located at Tietê River, São Paulo State, Brazil, using absorption coefficients obtained via Quasi-analytical algorithms (QAAs). For this purpose, a bio-optical and bio-geochemical characterization of IHR was carried out, through spectral and water quality data collected in two field campaigns conducted in July, 2016 and June, 2017. The suitability of two QAA native forms (QAAV5 and QAAV6) in retrieving inherent optical properties (IOPs) in IHR was assessed. Versions re-parameterized for two reservoirs also located in the Tietê River cascading system, QAABBHR and QAAOMW, were also tested for the study area. Besides that, the performances of schemes composed by the QAA versions already mentioned followed by four models that use absorption coefficients as inputs for estimating Chl-a concentration in Ibitinga Reservoir were evaluated. Spatial distribution of Chl-a in the reservoir was analyzed, since these schemes were applied in an image of the Ocean and Land Colour Instrument (OLCI) sensor onboard Sentinel-3A satellite, with acquisition date coincident with the second field campaign. The bio-optical characterization showed spatial and temporal variability of optically significant constituent (OSC) in IHR and colored dissolved organic matter (CDOM) predominance in its absorption budget. None of the QAA versions tested for the first dataset was completely satisfactory in retrieving absorption coefficients for IHR in all wavelengths. Regarding the schemes for Chl-a concentration estimates, only the ones based on QAAV5 were able to obtain reasonable results - Normalized Root Mean Square Error (nRMSE) < 47.50 % - for the OLCI image data. All four models for Chl-a estimation tested presented similar results for QAAV5 outputs. These results highlight the challenge of copying with high optical variability in cascading systems. The results obtained support further works, which can, prospectively, lead to many practical applications, as monitoring of trophic state in the study area from satellite data, with higher accuracy provided by the use of models that can consistently retrieve the IOPs for this specific water system. / FAPESP: 2012/19821-1 e 2015/21586-9