FREITAS, M. A. S. R. Hidrossedimentologia e sua relação com atributos de solos e sedimentos em agroecossistemas do semiárido brasileiro. 2014. 148 f. Tese (Doutorado em Ecologia e Recursos Naturais) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2015-01-23T17:21:59Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_masrfreitas.pdf: 2893663 bytes, checksum: 56171ccb89bcfafe89c75ffd541b8550 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-03-22T13:41:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_masrfreitas.pdf: 2893663 bytes, checksum: 56171ccb89bcfafe89c75ffd541b8550 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T13:41:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_masrfreitas.pdf: 2893663 bytes, checksum: 56171ccb89bcfafe89c75ffd541b8550 (MD5) Previous issue date: 2014 / The Northeast of Brazil wich predominantes semiarid climate is characterized by intensive exploitation of natural resources and the environment for small farm producers in the form of subsistence. Anthropogenic activities have caused limitations in the exploitation of natural resources with consequent losses of soil and water and environmental sustainability commitment watershed. In this sense, it is fundamental to understanding the hydrosedimentological, biological and biochemical definition of strategies for better management of small watersheds and defines plans for sustainability of the agroecosystems. Thus, it was taken as hypotheses: (1) natural vegetation systems have small losses of sediment and nutrients due to rain, and the sediments have high microbial activity in relation to soils traditional agroecosystems; (2) the establishment of relationships between sedimentological, microbiological and biochemical variables is essential for the understanding and adoption of sustainable management techniques in semiarid agroecosystems; (3) the mineral composition and physical properties of the sediments produced by drag are determined by rainfall erosivity on soils of agroecosystems. To test these predictions the objectives were: (a) quantify the production and characterization of chemical, physical and mineralogical sediments by drag of differents semiarid agroecosystems; (b) evaluate changes in microbial activity, microbial biomass and enzyme activities and quantify the population of mycorrhizal fungi in sediment of differents agroecosystems; (c) evaluate the size of the sediments by drag considering the erosivity of rainfall; (d) relate the quality of soils and sediments by drag with degradation processes, to support sustainable management of agroecosystems. Systems the four watersheds were considered: (1) vegetation thinned forest (MR), with the maintenance of plant species with basal diameter ≥ 10 cm, and species of herbaceous growth; (2) native vegetation (MN), representing the natural conditions of small rural basins of the Brazilian semiarid; (3) agroecosystem with pasture Andropogon gayanus Kunt (PAST); (4) agroecosystem with usual practice subsistence agriculture (AGRS). The watersheds were instrumented with rain gauge type "Ville de Paris", gutters type Parshal, sediments collectors (bed load), and automatic meters. The results show: (1) the higher erodibility of Vertisols (forested areas and grassland) compared to Luvisol of subsistence agriculture promotes greater sediment produced by drag, regardless of typical vegetation of semiarid systems and traditional system and the number of events that promoted surface runoff ; (2) the biomass, microbial activity and the loss of spores of mycorrhizal fungi in sediments produced by drag shows sensitivity to changes in land use; (3) the fractions of quartz and feldspar mineral allows identifying this greater diversity in systems with Vertisols (MN, MR and PAST) in relation to Luvissol in the, while identification of vermiculite and smectite clays in sediments of treated samples of MR, MN and PAST characterizes those deficit drainage in relation to this system, which treated clay showed the presence of kaolinite with higher peaks; (4) the Ca+ + and K+ on sediment produced by drag constitutes an important reserve for mineral exploitation; (5) are not note a direct relationship between rainfall erosivity (EI30) and the production of sand and clay sediments produced by drag in agroecosystems (MR and MN) and traditional (PAST and AGRS); (6) the forest agroecosystems (MR and MN) have higher levels of stable aggregates (AE) compared to traditional systems (PAST and AGRS), favoring the biological quality of the soil; (7) management techniques are of great importance for the development of strategies for watershed management plans and the definition of sustainability in the semiarid region. / O Nordeste do Brasil onde predomina o clima semiárido se caracteriza por ambientes de exploração intensiva dos recursos naturais como a exploração agrícola por pequenos produtores na forma de subsistência. Ações antropogênicas têm provocado limitações na exploração dos recursos naturais com consequentes perdas de solo e água e comprometimento da sustentabilidade ambiental das bacias hidrográficas. Neste sentido, é fundamental a compreensão dos processos hidrossedimentológicos, biológicos e bioquímicos na definição de estratégias para o melhor gerenciamento de pequenas bacias hidrográficas e na definição de planos de sustentabilidade dos agroecossistemas. Assim, teve-se como hipóteses: (1) ecossistemas naturais do semiárido apresentam poucas perdas de sedimentos e nutrientes em decorrência das chuvas, e tais sedimentos têm alta atividade microbiológica em relação aos solos de agroecossistemas tradicionais; (2) o estabelecimento de relações entre variáveis sedimentológicas, microbiológicas e bioquímicas é essencial para o entendimento e adoção de técnicas de manejo sustentável em agroecossistemas do semiárido; (3) a composição mineralógica e os atributos físicos dos sedimentos de arraste são determinados pela erosividade das chuvas sobre os solos dos agroecossistemas. Para testar tais previsões objetivou-se: (a) quantificar a produção e caracterizar química, física e mineralogicamente os sedimentos de arraste de diferentes agroecossistemas do semiárido; (b) avaliar alterações da atividade microbiológica, da biomassa microbiana e da atividade enzimática e quantificar a população de fungos micorrízicos arbusculares de sedimentos de arraste de diferentes agroecossistemas; (c) avaliar a granulometria dos sedimentos de arraste levando em consideração a erosividade das precipitações pluviométricas; (d) relacionar a qualidade dos solos e dos sedimentos de arraste com os processos de degradação, visando subsidiar o manejo mais sustentável de agroecossistemas. Foram considerados os agroecossistemas de quatro microbacias hidrográficas: (1) vegetação de mata raleada (MR), com a manutenção de espécies vegetais com diâmetro basal ≥ que 10 cm, e espécies de crescimento herbáceo; (2) vegetação nativa (MN), representando as condições naturais de pequenas bacias rurais do semiárido brasileiro; (3) agrossistema com capim Andropogon gayanus Kunt (PAST); (4) agroecossistema com prática usual da agricultura de subsistência (AGRS). As microbacias estavam instrumetadas com pluviômetro tipo “Ville de Paris”, calha Parshall, coletores de sedimentos tipo armadilha (bed load), e pluviógrafo automático. Os resultados obtidos permitem concluir: (1) a maior erodibilidade dos Vertissolos (das áreas de mata e pastagem) em relação ao Luvissolo do sistema de agricultura de subsistência promove maior produção de sedimentos de arraste, independentemente da vegetação típica do semiárido e dos sistemas tradicionais, e do número de eventos que geraram escoamento superficial; (2) a biomassa, a atividade microbiana e a perda de esporos de fungos micorrízicos arbusculares em sedimentos de arraste apresenta sensibilidade às mudanças de uso da terra; (3) as frações de quartzo e feldspato permite identificar neste mineral maior diversidade nos sistemas com Vertissolos (MN, MR e PAST) em relação ao Luvissolo de AGRS, enquanto a identificação de esmectitas e vermiculita em argilas tratadas de sedimentos das matas (MR e MN) e pastagem (PAST) caracteriza a drenagem deficiente daqueles em relação a este sistema, cuja argila tratada revelou presença de caulinita com picos mais elevados; (4) o Ca++ e K+ em quantidade nos sedimentos de arraste constitue uma importante reserva mineral para sua exploração; (5) não se verifica uma relação direta entre a erosividade das chuvas (EI30) e a produção de areia e argila em sedimentos de arraste nos agroecossistemas de mata (MR e MN) e tradicionais (PAST e AGRS); (6) os agroecossistemas de mata (MR e MN) apresentam maiores teores de agregados estáveis (AE) em relação aos sistemas tradicionais (PAST e AGRS), favorecendo a qualidade biológica dos solos; (7) técnicas de manejo são de grande importância para o desenvolvimento de estratégias para a gestão de bacias hidrográficas e na definição de planos de sustentabilidade na região semiárida.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-02-18T13:23:59Z No. of bitstreams: 1 Tese_Joana_Paixão_2010.pdf: 1140982 bytes, checksum: 44bb9abb63d585bde765204273cbc06b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-18T13:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Joana_Paixão_2010.pdf: 1140982 bytes, checksum: 44bb9abb63d585bde765204273cbc06b (MD5) / A Baía de Camamu (Bahia, Brasil) é uma Área de Proteção Ambiental com manguezais de importância econômica e ecológica, que vem sendo afetada por pressões relacionadas ao turismo e exploração de óleo e gás na plataforma continental adjacente. Considerando que os sedimentos de manguezais formam hábitats e que diversas atividades desenvolvidas no litoral da baía têm potencial para causar alterações na distribuição das espécies bentônicas, o objetivo desse estudo foi elucidar se a atual qualidade dos sedimentos da Baía de Camamu é aceitável para a proteção da vida aquática, através: 1) da análise da distribuição da macrofauna bentônica; 2) de testes de toxicidade com embriões de Crassostrea rhizophorae em água intersticial, e 3) das análises de compostos orgânicos e de metais traço e sua disponibilidade, em sedimentos. Sete estações de amostragem foram selecionadas como representativas da região de mesolitoral da Baía de Camamu. 581 organismos foram encontrados, distribuídos em 38 espécies, sendo que poliquetas dominaram as amostras. A toxicidade da água intersticial variou de baixa a moderada para a maioria das amostras. Os mais altos valores de Ba, Ni, Cu e Pb ocorreram na estação localizada em área influenciada pela extração de barita, enquanto as menores concentrações de metais foram encontradas em regiões com influência antrópica relativamente mais baixa. Análises de Sulfetos Voláteis em Ácido (SVA) e Metais Extraídos Simultaneamente (MES) mostraram a ocorrência da razão MES/SVA>1, indicativa de possível biodisponibilidade de metais, em somente uma estação (Estação 1). A estação de amostragem da Ilha Grande (Estação 1) apresentou sedimentos mais arenosos, assembléias macrobentônicas diferenciadas e as mais altas concentrações de metais, em relação às outras estações e aos valores de referência utilizados. A origem dos metais (principalmente bário e, sobretudo na Estação 1) é provavelmente associada ao minério de barita localizado e explorado a muitos anos nas ilhas Grande e Pequena. Os resultados sugerem que a Baía de Camamu é uma área relativamente pouco impactada e podem ser úteis à futura avaliação dos impactos da exploração petrolífera nessa região costeira. / - Camamu Bay (Bahia, Brazil) is an Environmental Protected Area with mangroves of economic and ecological importance. This Bay could be further be affected by the pressures of tourism and petroleum exploration in the adjacent continental platform. Considering that the sediments of mangroves form hábitats for species and that diverse activities developed in the littoral of the Bay have high potential to cause alterations in this distribution, the objective of this study was to elucidate if the current quality of the mangrove sediments of Camamu Bay is acceptable for the protection of aquatic life, through the: 1) Distribution of the benthic macrofauna; 2) Porewater bioassays using embryos of the Crassostrea rhizophorae, and 3) Organic compounds and trace metals and its bioavailabilty analysis, at sediments. Seven sampling stations were selected as representative of the meso-littoral region of Camamu Bay. It was found 581 macrobenthic organisms distributed in 38 species, being that polychaetes dominated the sediments. Porewater toxicity varied from low to moderate for the majority of the samples. The highest values of Ba, Ni, Cu and Pb occurred at station located in areas that have been influenced by barite extraction, while the lowest concentrations of metals were found in areas with relatively lower anthropogenic influence. Analysis of Acid Volatile Sulphide (AVS) and Simultaneously Extracted Metals (SEM) showed the occurrence of the ratio SEM/AVS>1, indicative of possible bioavailability of metals, in only one station (Station 1). Grande Island sampling station (Station 1) presented more sandy sediments, differentiated macrobenthic assemblages and the highest metal concentrations, in relation to other stations and guideline values. The origin of the metals (mainly barium at Station 1) is most probably associated with the barite ore deposits located and explored for many years in the Grande and Pequena islands. The results suggest that Camamu Bay is an area of relatively low impact and may be useful for future assessment of the impact of petroliferous exploration in the coastal region.

Submitted by Daniele Frascareli null (dani.frascareli@hotmail.com) on 2017-01-20T12:31:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Defesa_ Com ata.pdf: 8172188 bytes, checksum: d0f03a6a4c9ee091c7934ba5f0a8d4de (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-24T16:57:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 frascareli_d_me_soro.pdf: 8172188 bytes, checksum: d0f03a6a4c9ee091c7934ba5f0a8d4de (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-24T16:57:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 frascareli_d_me_soro.pdf: 8172188 bytes, checksum: d0f03a6a4c9ee091c7934ba5f0a8d4de (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os contaminantes metálicos estão presentes em vários materiais de consumo humano que, se descartados de forma incorreta, terão como destino final os ecossistemas aquáticos. Nos ecossistemas aquáticos os metais podem bioacumular e biomagnificar nas cadeias tróficas, podem afetar os organismos aquáticos devido a toxicidade e até mesmo causar a extinção de espécies. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade dos sedimentos superficiais quanto a contaminação por metais nos reservatórios braço do Rio Grande (RG), Barra Bonita (BB), Broa (Br) e Itupararanga (ITU) da bacia do rio Tietê, Salto Grande (SG) e Atibainha (ATI) da bacia do rio Piracicaba e Igaratá (IGA) da bacia do Paraíba do Sul. Foram realizadas amostragens em tréplicas em três regiões dos reservatórios: entrada, centro e barragem. Com os sedimentos foram realizados matéria orgânica por ignição, nutriente fósforo total metodologia Andersen (1976) adaptado Pompeo & Moschini-Carlos (2003), nitrogênio total (NT) por digestão Kjedahl e metais pseudo-totais por digestão método 3050 USEPA e leitura por espectrometria por emissão ótica com plasma acoplado (ICP-OES). Foram realizadas amostragens da água do hipolímnio (oxigênio, saturação do oxigênio, condutividade elétrica, pH e potencial redox) para caracterização da água próxima ao sedimento e também foi feita a determinação do índice de estado trófico (IET) integrado da coluna de água. Com os metais foram realizadas avaliações com valores guia da qualidade do sedimento (VGQS), com valores de referência regionais e basais, de toxicidade com TEL/PEL e índices de reconhecimento internacional Pollution load index (PLI) e fator de enriquecimento (FE). Foram realizadas imagens com o microscópio eletrônico de varredura (MEV) determinação elementar com energia dispersiva (EDS) e difração raio-x (DRX). Os reservatórios SG, Br e BB indicaram os maiores graus de trofia variando entre supereutrófico a hipereutrófico. Apenas Barra Bonita para Ni e Rio Grande para Cu indicou toxicidade provável segundo VGQS. Com as análises estatísticas foi possível verificar que provavelmente os metais não estão biodisponíveis a biota. Foi verificada heterogeneidade espacial horizontal em todos os reservatórios estudados e entre eles houve a formação do grupo Rio Grande, Atibainha e Barra Bonita influenciados pelas concentrações de metais e Ituparanga, Broa, Igaratá e Salto Grande influenciados pela carga orgânica. A utilização dos índices mostrou-se uma ferramenta válida como métodos orientativos da contaminação, mas reforça-se a necessidade da criação de índices próprios para cada ambiente. O DRX e EDS indicaram a formação geológica original do sedimento e não indicou contaminação por metais. As imagens do MEV indicaram uma formação morfológica com predominância biológica para os reservatórios com maiores graus de trofia.

O crescimento urbano desordenado em áreas periféricas sem o devido acompanhamento de uma infra-estrutura urbana adequada tem causado um forte impacto negativo na qualidade do ambiente, em especial nos recursos hídricos. A supressão do ambiente ciliar, o aumento da impermeabilização do solo e o lançamento de efluentes domésticos diretamente nos corpos d’água são os principais fatores que contribuem para a degradação de ambientes aquáticos. Outro fator que também tem acompanhado o crescimento urbano desordenado é o aumento da produção de sedimentos, que em conjunto com os contaminantes gerados em um ambiente urbano (metais pesados, inseticidas, herbicidas, etc), estão transformando áreas residenciais que poderiam ser consideradas livres de vários tipos de poluentes em importantes fontes de poluição difusa. O presente trabalho tem o objetivo de verificar a presença de alguns poluentes inorgânicos em uma bacia urbana residencial e não-industrial, identificar sua origem e seu potencial poluidor. A bacia urbana possui uma área aproximada de 0,83 km² e está localizada na região metropolitana de Porto Alegre-RS. Realizou-se a coleta de amostras de sedimentos fluviais em suspensão no exutório da área de estudo durante os anos de 2003, 2004, 2005 e 2006. Com base nestas amostras, identificou-se as fontes de sedimentos em suspensão através do método de “Fingerprinting”, onde se constatou que o suprimento de sedimentos pelas diferentes fontes de contribuição (ruas pavimentadas, ruas de terra e calha fluvial) apresentaram uma variação entre os eventos e intra-eventos, evidenciando a complexidade do sistema de suprimentos de sedimentos para a calha fluvial. Os resultados das análises de digestão ácida total para obtenção das concentrações totais de metais e arsênio sorvidas nos sedimentos fluviais em suspensão mostraram que estes estão sendo condicionados a um processo de enriquecimento devido à presença de contaminantes no ambiente. Os resultados das análises de extração seqüencial para o Ni e Zn mostraram características diferentes quanto às suas afinidades para com os compartimentos geoquímicos dos sedimentos. Quanto à mobilidade destes metais, o zinco, ao contrário do níquel, apresentou-se como um contaminante com elevado potencial a ser liberado para o ambiente caso ocorram alterações no pH e/ou Eh. / In the absence of sound environmental policies and adequate urban infrastructure, disordered urban growth in major metropolitan areas has caused a huge negative impact on environmental quality-especially water resources. Removal of creekside vegetation, increased paved area, and emission of untreated domestic sewage directly into waterways are the main factors that contribute to the degradation of aquatic environments. With disordered urban growth, there is an increase in sediment yield that, when combined with the pollution present in urban environments (heavy metals, insecticide, etc.), turns relatively pollution-free residential areas into important sources of non-point-source pollution. This study aims to verify the presence of some inorganic pollutants in a residential urban watershed, to identify their origin, and their potential to pollute the aquatic ecosystem. The study watershed is an area of approximately 0.83 km², located in the metropolitan area of Porto Alegre, a major city in southern Brazil. Suspended sediment samples were collected in the watershed outlet from 2003 to 2006. Based on these samples, sediment sources were identified using trace chemical fingerprinting. It was found that sediment sources presented variability between rainfall events and within events. Total acid digestion analyses were performed to obtain the total concentrations of heavy metals and arsenic, demonstrating an enrichment process due to the presence of pollutants in the environment. Sequential extraction analyses showed different affinity characteristics for Ni and Zn in relation to the geochemical compartments of the sediment. As for the mobility of the two metals, zinc, but not nickel, appears to have a high potential to be released in the environment in case of pH and/or Eh alterations.

O crescimento urbano desordenado em áreas periféricas sem o devido acompanhamento de uma infra-estrutura urbana adequada tem causado um forte impacto negativo na qualidade do ambiente, em especial nos recursos hídricos. A supressão do ambiente ciliar, o aumento da impermeabilização do solo e o lançamento de efluentes domésticos diretamente nos corpos d’água são os principais fatores que contribuem para a degradação de ambientes aquáticos. Outro fator que também tem acompanhado o crescimento urbano desordenado é o aumento da produção de sedimentos, que em conjunto com os contaminantes gerados em um ambiente urbano (metais pesados, inseticidas, herbicidas, etc), estão transformando áreas residenciais que poderiam ser consideradas livres de vários tipos de poluentes em importantes fontes de poluição difusa. O presente trabalho tem o objetivo de verificar a presença de alguns poluentes inorgânicos em uma bacia urbana residencial e não-industrial, identificar sua origem e seu potencial poluidor. A bacia urbana possui uma área aproximada de 0,83 km² e está localizada na região metropolitana de Porto Alegre-RS. Realizou-se a coleta de amostras de sedimentos fluviais em suspensão no exutório da área de estudo durante os anos de 2003, 2004, 2005 e 2006. Com base nestas amostras, identificou-se as fontes de sedimentos em suspensão através do método de “Fingerprinting”, onde se constatou que o suprimento de sedimentos pelas diferentes fontes de contribuição (ruas pavimentadas, ruas de terra e calha fluvial) apresentaram uma variação entre os eventos e intra-eventos, evidenciando a complexidade do sistema de suprimentos de sedimentos para a calha fluvial. Os resultados das análises de digestão ácida total para obtenção das concentrações totais de metais e arsênio sorvidas nos sedimentos fluviais em suspensão mostraram que estes estão sendo condicionados a um processo de enriquecimento devido à presença de contaminantes no ambiente. Os resultados das análises de extração seqüencial para o Ni e Zn mostraram características diferentes quanto às suas afinidades para com os compartimentos geoquímicos dos sedimentos. Quanto à mobilidade destes metais, o zinco, ao contrário do níquel, apresentou-se como um contaminante com elevado potencial a ser liberado para o ambiente caso ocorram alterações no pH e/ou Eh. / In the absence of sound environmental policies and adequate urban infrastructure, disordered urban growth in major metropolitan areas has caused a huge negative impact on environmental quality-especially water resources. Removal of creekside vegetation, increased paved area, and emission of untreated domestic sewage directly into waterways are the main factors that contribute to the degradation of aquatic environments. With disordered urban growth, there is an increase in sediment yield that, when combined with the pollution present in urban environments (heavy metals, insecticide, etc.), turns relatively pollution-free residential areas into important sources of non-point-source pollution. This study aims to verify the presence of some inorganic pollutants in a residential urban watershed, to identify their origin, and their potential to pollute the aquatic ecosystem. The study watershed is an area of approximately 0.83 km², located in the metropolitan area of Porto Alegre, a major city in southern Brazil. Suspended sediment samples were collected in the watershed outlet from 2003 to 2006. Based on these samples, sediment sources were identified using trace chemical fingerprinting. It was found that sediment sources presented variability between rainfall events and within events. Total acid digestion analyses were performed to obtain the total concentrations of heavy metals and arsenic, demonstrating an enrichment process due to the presence of pollutants in the environment. Sequential extraction analyses showed different affinity characteristics for Ni and Zn in relation to the geochemical compartments of the sediment. As for the mobility of the two metals, zinc, but not nickel, appears to have a high potential to be released in the environment in case of pH and/or Eh alterations.

O crescimento urbano desordenado em áreas periféricas sem o devido acompanhamento de uma infra-estrutura urbana adequada tem causado um forte impacto negativo na qualidade do ambiente, em especial nos recursos hídricos. A supressão do ambiente ciliar, o aumento da impermeabilização do solo e o lançamento de efluentes domésticos diretamente nos corpos d’água são os principais fatores que contribuem para a degradação de ambientes aquáticos. Outro fator que também tem acompanhado o crescimento urbano desordenado é o aumento da produção de sedimentos, que em conjunto com os contaminantes gerados em um ambiente urbano (metais pesados, inseticidas, herbicidas, etc), estão transformando áreas residenciais que poderiam ser consideradas livres de vários tipos de poluentes em importantes fontes de poluição difusa. O presente trabalho tem o objetivo de verificar a presença de alguns poluentes inorgânicos em uma bacia urbana residencial e não-industrial, identificar sua origem e seu potencial poluidor. A bacia urbana possui uma área aproximada de 0,83 km² e está localizada na região metropolitana de Porto Alegre-RS. Realizou-se a coleta de amostras de sedimentos fluviais em suspensão no exutório da área de estudo durante os anos de 2003, 2004, 2005 e 2006. Com base nestas amostras, identificou-se as fontes de sedimentos em suspensão através do método de “Fingerprinting”, onde se constatou que o suprimento de sedimentos pelas diferentes fontes de contribuição (ruas pavimentadas, ruas de terra e calha fluvial) apresentaram uma variação entre os eventos e intra-eventos, evidenciando a complexidade do sistema de suprimentos de sedimentos para a calha fluvial. Os resultados das análises de digestão ácida total para obtenção das concentrações totais de metais e arsênio sorvidas nos sedimentos fluviais em suspensão mostraram que estes estão sendo condicionados a um processo de enriquecimento devido à presença de contaminantes no ambiente. Os resultados das análises de extração seqüencial para o Ni e Zn mostraram características diferentes quanto às suas afinidades para com os compartimentos geoquímicos dos sedimentos. Quanto à mobilidade destes metais, o zinco, ao contrário do níquel, apresentou-se como um contaminante com elevado potencial a ser liberado para o ambiente caso ocorram alterações no pH e/ou Eh. / In the absence of sound environmental policies and adequate urban infrastructure, disordered urban growth in major metropolitan areas has caused a huge negative impact on environmental quality-especially water resources. Removal of creekside vegetation, increased paved area, and emission of untreated domestic sewage directly into waterways are the main factors that contribute to the degradation of aquatic environments. With disordered urban growth, there is an increase in sediment yield that, when combined with the pollution present in urban environments (heavy metals, insecticide, etc.), turns relatively pollution-free residential areas into important sources of non-point-source pollution. This study aims to verify the presence of some inorganic pollutants in a residential urban watershed, to identify their origin, and their potential to pollute the aquatic ecosystem. The study watershed is an area of approximately 0.83 km², located in the metropolitan area of Porto Alegre, a major city in southern Brazil. Suspended sediment samples were collected in the watershed outlet from 2003 to 2006. Based on these samples, sediment sources were identified using trace chemical fingerprinting. It was found that sediment sources presented variability between rainfall events and within events. Total acid digestion analyses were performed to obtain the total concentrations of heavy metals and arsenic, demonstrating an enrichment process due to the presence of pollutants in the environment. Sequential extraction analyses showed different affinity characteristics for Ni and Zn in relation to the geochemical compartments of the sediment. As for the mobility of the two metals, zinc, but not nickel, appears to have a high potential to be released in the environment in case of pH and/or Eh alterations.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7601_1.pdf: 4003224 bytes, checksum: 5e0956bffedb2b3fb1bdeacf94c2a0dc (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / A área estuarina do rio Jaboatão, situada no litoral sul do Estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil, é receptora de poluentes egressos da bacia do rio Jaboatão. A evolução geoquímica sub-recente, juntamente com a Susceptibilidade Magnética e a matéria orgânica registradas em sedimentos deste estuário foi investigada a partir de perfis de fundo com aproximadamente 50 cm, seccionado em intervalos de 5 cm. As amostras foram submetidas a análises químicas, análise granulométrica, análises mineralógicas e os resultados a tratamento estatístico multivariado e Fator de Enriquecimento. As espécies metálicas apresentaram concentrações abaixo ou próximas daquelas reportadas na literatura para ambientes considerados não impactados, com exceção do arsênio e cromo. A matéria orgânica encontrada representa a evolução de um ecossistema compatível com a passagem de condições mais continentais e dulcícolas na base, para condições mais estuarinas no topo, o que poderia indicar um pequeno e progressivo afogamento da foz do rio Jaboatão provavelmente relacionado à subida do nível de base no intervalo considerado. A análise mineralógica não detectou a presença de magnetita entre os minerais finos pesados, sendo a fração magnética representada apenas por grãos de provável origem antropogência, ratificando que a Susceptibilidade Magnética apresenta-se, neste caso, como um bom indicador de poluição tecnogênica. Dentro de uma visão global, os sedimentos estuarinos do rio Jaboatão podem ser enquadrados como de boa qualidade em termos de contaminação por metais pesados, entretanto, já com indícios de uma discreta acumulação permanente de um passivo de espécies intrinsecamente tóxicas como o arsênio e o cromo

Experimentos em mesocosmos, por se tratarem de estudos in-situ, possibilitam extrapolar para o campo, investigações realizadas em menor escala, com maior seguridade. Em fevereiro de 2002, foram instalados às margens da represa do Lobo (22º15\'S e 47º49\'W) nove mesocosmos, construídos com plástico (PVC) em forma de hexágono com 2 metros de altura, com fundo aberto em contato com o sedimento e volume variando entre 4,5 e 5,1 m3, em função da declividade do terreno. De acordo com a resolução 20/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, as concentrações máximas permitidas para os metais cobre (0,02 mg/L) e cromo (0,5 mg/L) em corpos d\'água Classe 2 foram adicionadas aos mesocosmos, originando-se triplicatas, adotando-se outros três mesocosmos como controles. O objetivo principal deste trabalho foi verificar as possíveis alterações no ambiente sedimento, particularmente o enriquecimento e a indução de toxicidade, em função da adição dos metais mencionados. Para tanto, amostras foram coletadas através de dragas e testemunhos nos tempos 0 dia (antes da contaminação), 10 dias, 20 dias e 30 dias após a contaminação (final do experimento). Em seguida, as amostras foram preparadas e submetidas às análises físicas e químicas, caracterização da macrofauna bentônica e diversos ensaios toxicológicos. A partir dos dados gerados, efetuou-se o estudo integrativo da tríade de qualidade de sedimentos. Os resultados obtidos mostraram um discreto aumento na concentração total dos metais cobre e cromo nos sedimentos dos mesocosmos contaminados em comparação aos controles, sendo verificada diminuição na abundância de organismos bentônicos e efeitos tóxicos sobre os organismos-teste submetidos a estes sedimentos. As respostas da tríade foram essenciais para a caracterização da qualidade dos sedimentos dos mesocosmos controle em relação aos dos mesocosmos contaminados. / In-situ mesocosms experiments allow the extrapolation of laboratory data to the field with high reliability. In the present study, nine hexagonal PVC mesocosms with 2 m height and 4.5 to 5.1 m3 volume were installed in contact with the sediment near the Lobo reservoir dam (22º15\'S e 47º49\'W) in february of 2002. In accordance with the National Environmental Council (CONAMA) 20/86 resolution for Class 2 water bodies, the maximum allowed concentrations of copper (0,02 mg/L) and chromium (0,5 mg/L) were added to the mesocosms (triplicate), and three other ones were used as controls. The main purpose of this study was to evaluate the possible changes in the sediment environment, particularly the enrichment and induction of toxicity, by the contamination of these metals. The sediment was sampled by means of Eckman-Birge and core samplers on the 0 (before the contamination), 10th, 20th and 30th days (end of the experiment). Afterwards, physical and chemical analyses, benthic macrofauna characterization and several toxicity assays were conducted with the samples. In order to better evaluate these results, the sediments quality triad was considered. A discrete increase in the total concentration of copper and chromium was observed in the sediments of the contaminated mesocosms when compared to the controls, as well as a reduction in the abundance of benthic organisms and toxic effects over the organisms tested with these sediments. The triad responses were essential for quality characterization of the control mesocosms sediments in comparison with the contaminated ones.

FundaÃÃo de Amparo a Pesquisa do Estado do Piauà / O Nordeste do Brasil onde predomina o clima semiÃrido se caracteriza por ambientes de exploraÃÃo intensiva dos recursos naturais como a exploraÃÃo agrÃcola por pequenos produtores na forma de subsistÃncia. AÃÃes antropogÃnicas tÃm provocado limitaÃÃes na exploraÃÃo dos recursos naturais com consequentes perdas de solo e Ãgua e comprometimento da sustentabilidade ambiental das bacias hidrogrÃficas. Neste sentido, à fundamental a compreensÃo dos processos hidrossedimentolÃgicos, biolÃgicos e bioquÃmicos na definiÃÃo de estratÃgias para o melhor gerenciamento de pequenas bacias hidrogrÃficas e na definiÃÃo de planos de sustentabilidade dos agroecossistemas. Assim, teve-se como hipÃteses: (1) ecossistemas naturais do semiÃrido apresentam poucas perdas de sedimentos e nutrientes em decorrÃncia das chuvas, e tais sedimentos tÃm alta atividade microbiolÃgica em relaÃÃo aos solos de agroecossistemas tradicionais; (2) o estabelecimento de relaÃÃes entre variÃveis sedimentolÃgicas, microbiolÃgicas e bioquÃmicas à essencial para o entendimento e adoÃÃo de tÃcnicas de manejo sustentÃvel em agroecossistemas do semiÃrido; (3) a composiÃÃo mineralÃgica e os atributos fÃsicos dos sedimentos de arraste sÃo determinados pela erosividade das chuvas sobre os solos dos agroecossistemas. Para testar tais previsÃes objetivou-se: (a) quantificar a produÃÃo e caracterizar quÃmica, fÃsica e mineralogicamente os sedimentos de arraste de diferentes agroecossistemas do semiÃrido; (b) avaliar alteraÃÃes da atividade microbiolÃgica, da biomassa microbiana e da atividade enzimÃtica e quantificar a populaÃÃo de fungos micorrÃzicos arbusculares de sedimentos de arraste de diferentes agroecossistemas; (c) avaliar a granulometria dos sedimentos de arraste levando em consideraÃÃo a erosividade das precipitaÃÃes pluviomÃtricas; (d) relacionar a qualidade dos solos e dos sedimentos de arraste com os processos de degradaÃÃo, visando subsidiar o manejo mais sustentÃvel de agroecossistemas. Foram considerados os agroecossistemas de quatro microbacias hidrogrÃficas: (1) vegetaÃÃo de mata raleada (MR), com a manutenÃÃo de espÃcies vegetais com diÃmetro basal ≥ que 10 cm, e espÃcies de crescimento herbÃceo; (2) vegetaÃÃo nativa (MN), representando as condiÃÃes naturais de pequenas bacias rurais do semiÃrido brasileiro; (3) agrossistema com capim Andropogon gayanus Kunt (PAST); (4) agroecossistema com prÃtica usual da agricultura de subsistÃncia (AGRS). As microbacias estavam instrumetadas com pluviÃmetro tipo âVille de Parisâ, calha Parshall, coletores de sedimentos tipo armadilha (bed load), e pluviÃgrafo automÃtico. Os resultados obtidos permitem concluir: (1) a maior erodibilidade dos Vertissolos (das Ãreas de mata e pastagem) em relaÃÃo ao Luvissolo do sistema de agricultura de subsistÃncia promove maior produÃÃo de sedimentos de arraste, independentemente da vegetaÃÃo tÃpica do semiÃrido e dos sistemas tradicionais, e do nÃmero de eventos que geraram escoamento superficial; (2) a biomassa, a atividade microbiana e a perda de esporos de fungos micorrÃzicos arbusculares em sedimentos de arraste apresenta sensibilidade Ãs mudanÃas de uso da terra; (3) as fraÃÃes de quartzo e feldspato permite identificar neste mineral maior diversidade nos sistemas com Vertissolos (MN, MR e PAST) em relaÃÃo ao Luvissolo de AGRS, enquanto a identificaÃÃo de esmectitas e vermiculita em argilas tratadas de sedimentos das matas (MR e MN) e pastagem (PAST) caracteriza a drenagem deficiente daqueles em relaÃÃo a este sistema, cuja argila tratada revelou presenÃa de caulinita com picos mais elevados; (4) o Ca++ e K+ em quantidade nos sedimentos de arraste constitue uma importante reserva mineral para sua exploraÃÃo; (5) nÃo se verifica uma relaÃÃo direta entre a erosividade das chuvas (EI30) e a produÃÃo de areia e argila em sedimentos de arraste nos agroecossistemas de mata (MR e MN) e tradicionais (PAST e AGRS); (6) os agroecossistemas de mata (MR e MN) apresentam maiores teores de agregados estÃveis (AE) em relaÃÃo aos sistemas tradicionais (PAST e AGRS), favorecendo a qualidade biolÃgica dos solos; (7) tÃcnicas de manejo sÃo de grande importÃncia para o desenvolvimento de estratÃgias para a gestÃo de bacias hidrogrÃficas e na definiÃÃo de planos de sustentabilidade na regiÃo semiÃrida. / The Northeast of Brazil wich predominantes semiarid climate is characterized by intensive exploitation of natural resources and the environment for small farm producers in the form of subsistence. Anthropogenic activities have caused limitations in the exploitation of natural resources with consequent losses of soil and water and environmental sustainability commitment watershed. In this sense, it is fundamental to understanding the hydrosedimentological, biological and biochemical definition of strategies for better management of small watersheds and defines plans for sustainability of the agroecosystems. Thus, it was taken as hypotheses: (1) natural vegetation systems have small losses of sediment and nutrients due to rain, and the sediments have high microbial activity in relation to soils traditional agroecosystems; (2) the establishment of relationships between sedimentological, microbiological and biochemical variables is essential for the understanding and adoption of sustainable management techniques in semiarid agroecosystems; (3) the mineral composition and physical properties of the sediments produced by drag are determined by rainfall erosivity on soils of agroecosystems. To test these predictions the objectives were: (a) quantify the production and characterization of chemical, physical and mineralogical sediments by drag of differents semiarid agroecosystems; (b) evaluate changes in microbial activity, microbial biomass and enzyme activities and quantify the population of mycorrhizal fungi in sediment of differents agroecosystems; (c) evaluate the size of the sediments by drag considering the erosivity of rainfall; (d) relate the quality of soils and sediments by drag with degradation processes, to support sustainable management of agroecosystems. Systems the four watersheds were considered: (1) vegetation thinned forest (MR), with the maintenance of plant species with basal diameter ≥ 10 cm, and species of herbaceous growth; (2) native vegetation (MN), representing the natural conditions of small rural basins of the Brazilian semiarid; (3) agroecosystem with pasture Andropogon gayanus Kunt (PAST); (4) agroecosystem with usual practice subsistence agriculture (AGRS). The watersheds were instrumented with rain gauge type "Ville de Paris", gutters type Parshal, sediments collectors (bed load), and automatic meters. The results show: (1) the higher erodibility of Vertisols (forested areas and grassland) compared to Luvisol of subsistence agriculture promotes greater sediment produced by drag, regardless of typical vegetation of semiarid systems and traditional system and the number of events that promoted surface runoff ; (2) the biomass, microbial activity and the loss of spores of mycorrhizal fungi in sediments produced by drag shows sensitivity to changes in land use; (3) the fractions of quartz and feldspar mineral allows identifying this greater diversity in systems with Vertisols (MN, MR and PAST) in relation to Luvissol in the, while identification of vermiculite and smectite clays in sediments of treated samples of MR, MN and PAST characterizes those deficit drainage in relation to this system, which treated clay showed the presence of kaolinite with higher peaks; (4) the Ca+ + and K+ on sediment produced by drag constitutes an important reserve for mineral exploitation; (5) are not note a direct relationship between rainfall erosivity (EI30) and the production of sand and clay sediments produced by drag in agroecosystems (MR and MN) and traditional (PAST and AGRS); (6) the forest agroecosystems (MR and MN) have higher levels of stable aggregates (AE) compared to traditional systems (PAST and AGRS), favoring the biological quality of the soil; (7) management techniques are of great importance for the development of strategies for watershed management plans and the definition of sustainability in the semiarid region.

Experimentos em mesocosmos, por se tratarem de estudos in-situ, possibilitam extrapolar para o campo, investigações realizadas em menor escala, com maior seguridade. Em fevereiro de 2002, foram instalados às margens da represa do Lobo (22º15\'S e 47º49\'W) nove mesocosmos, construídos com plástico (PVC) em forma de hexágono com 2 metros de altura, com fundo aberto em contato com o sedimento e volume variando entre 4,5 e 5,1 m3, em função da declividade do terreno. De acordo com a resolução 20/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, as concentrações máximas permitidas para os metais cobre (0,02 mg/L) e cromo (0,5 mg/L) em corpos d\'água Classe 2 foram adicionadas aos mesocosmos, originando-se triplicatas, adotando-se outros três mesocosmos como controles. O objetivo principal deste trabalho foi verificar as possíveis alterações no ambiente sedimento, particularmente o enriquecimento e a indução de toxicidade, em função da adição dos metais mencionados. Para tanto, amostras foram coletadas através de dragas e testemunhos nos tempos 0 dia (antes da contaminação), 10 dias, 20 dias e 30 dias após a contaminação (final do experimento). Em seguida, as amostras foram preparadas e submetidas às análises físicas e químicas, caracterização da macrofauna bentônica e diversos ensaios toxicológicos. A partir dos dados gerados, efetuou-se o estudo integrativo da tríade de qualidade de sedimentos. Os resultados obtidos mostraram um discreto aumento na concentração total dos metais cobre e cromo nos sedimentos dos mesocosmos contaminados em comparação aos controles, sendo verificada diminuição na abundância de organismos bentônicos e efeitos tóxicos sobre os organismos-teste submetidos a estes sedimentos. As respostas da tríade foram essenciais para a caracterização da qualidade dos sedimentos dos mesocosmos controle em relação aos dos mesocosmos contaminados. / In-situ mesocosms experiments allow the extrapolation of laboratory data to the field with high reliability. In the present study, nine hexagonal PVC mesocosms with 2 m height and 4.5 to 5.1 m3 volume were installed in contact with the sediment near the Lobo reservoir dam (22º15\'S e 47º49\'W) in february of 2002. In accordance with the National Environmental Council (CONAMA) 20/86 resolution for Class 2 water bodies, the maximum allowed concentrations of copper (0,02 mg/L) and chromium (0,5 mg/L) were added to the mesocosms (triplicate), and three other ones were used as controls. The main purpose of this study was to evaluate the possible changes in the sediment environment, particularly the enrichment and induction of toxicity, by the contamination of these metals. The sediment was sampled by means of Eckman-Birge and core samplers on the 0 (before the contamination), 10th, 20th and 30th days (end of the experiment). Afterwards, physical and chemical analyses, benthic macrofauna characterization and several toxicity assays were conducted with the samples. In order to better evaluate these results, the sediments quality triad was considered. A discrete increase in the total concentration of copper and chromium was observed in the sediments of the contaminated mesocosms when compared to the controls, as well as a reduction in the abundance of benthic organisms and toxic effects over the organisms tested with these sediments. The triad responses were essential for quality characterization of the control mesocosms sediments in comparison with the contaminated ones.