Pesquisou-se o uso do Sistema de Informação Geográfica (SIG) como ferramenta de auxílio na Recuperação de Áreas Degradadas (RAD), dentro de uma proposta de um paradigma mais adequado ao tema. Como estudo de caso, utilizou-se o SIG no desenvolvimento de elementos para o planejamento da drenagem superficial de áreas mineradas pela empresa Samarco Mineração SA, Ouro Preto/MG, através da identificação de micro-bacias vulneráveis à drenagem. A falta da abordagem holística e a excessiva fragmentação do saber, tem feito os profissionais confundirem os efeitos como causas, obtendo-se pseudo-soluções, aparentemente eficientes no curto prazo, mas falhas no médio e longo prazo, como demonstrado por alguns projetores de RAD no passado, a exemplo do paradigma do \"Tapete Verde\" nas décadas de 70 e 80. Segurou-se um novo paradigma para a RAD visando-se propiciar nichos distribuídos em pontos diversos dentro das grandes áreas degradadas. Propõe-se, para tal, a divisão das águas de drenagem com vistas ao desencadeamento da sucessão ecológica, promovendo a retenção da umidade, matéria orgânica, nutrientes e propágulos. Espera-se que os conceitos aqui aventados permitam uma recuperação de áreas degradadas mais eficaz do que se tem obtido e melhor sincronizado com as exigências do controle ambiental. / This study presents an investigation of Restoration of Damaged Areas (RDA) using a Geographical Information System (GIS), within the context of an adequate paradigm for this purpose. As a case study, a GIS was employed to develop information for planning of surface drainage in areas mined by Samarco Mineração SA, Ouro Preto-MG, Brazil, identifying micro- basins vulnerable to deleterious effects of excessive drainage. A review of literature on RDA shows that there is a lack of treatments based on holistic principles emphasizing only compartmentalized knowledge. This promotes confusion as regards the causes and the effects leading to pseudo-solutions, although apparently efficient in the short run, are prejudicial in the long run, as demonstrated by some of the past RDA projects. One can mention the paradigm of \"Green Carpet\" used in 70\'s and 80\'s which limited itself to covering the damaged areas with some kind of vegetation to improve the visual aspect of such areas. A new paradigm is proposed for RDA that requires a division of the drainage flow in order to initiate ecological succession promoting retention of moisture, organic matter, nutrients and propagules. It is hoped that the concepts alluded to in this study help to obtain more efficient RDAs than those attained in the past and better attuned to the demands of modern environmental control.

A necessidade de minimizar os impactos ambientais, sem reduções da produtividade, levou à busca por métodos alternativos de produção, visando à manutenção da qualidade do solo (QS) e a sustentabilidade dos ecossistemas. Para a avaliação e quantificação da QS, o estudo foi dividido em três capítulos, cada qual com um objetivo específico: avaliação dos atributos do solo para obter um conjunto mínimo de indicadores (MDS, minimum data set) e cálculo de índice aditivo (IQSa) e aditivo ponderado (IQSap); avaliação do desempenho ambiental de sistemas agrícolas na produção de biomassa pela ótica da emergia e; aplicação do modelo de árvore de decisão (AD) para identificar os principais atributos afetados com a mudança do uso da terra. O estudo foi conduzido em São Carlos e São Desidério, Estado de São Paulo e da Bahia, respectivamente. Em São Carlos, as amostras de solo foram coletadas de duas áreas nativas (cerradão e cerrado stricto sensu) e áreas de cana-de-açúcar e pastagem. Em São Desidério, foram avaliadas quatro áreas agrícolas com diferentes tempos de uso (5, 8, 12 e 18 anos) no sistema de rotação soja-milho-algodão e área de Cerrado nativo. No 1º capítulo, o MDS foi obtido por meio da análise de componentes principais, normalizado em escores e integrado em IQSa e IQSap. No 2º capítulo foi quantificada somente a alteração da qualidade do solo (?QS) entre as áreas agrícolas e Cerrado nativo e, aliado à adoção de protocolos de contabilidade ambiental, foram propostos os indicadores emergéticos Input Embodiment in Soil Quality Change (IESQ) e Input Embodiment in Additional Biomass (IEAB). No último capítulo, foi gerada AD com o uso do solo estabelecido como atributo meta, enquanto atributos químicos e físicos do solo foram utilizados como atributos preditores. No 1º capítulo, o MDS foi composto por: soma de bases, pH, matéria orgânica do solo, teor de alumínio (Al), teor de argila, densidade do solo, água na capacidade de campo e carbono da biomassa microbiana do solo. Os valores de IQSa e IQSap para cerradão, cerrado stricto sensu, cana-de-açúcar e pastagem foram de 3,88, 2,24, 4,72 e 3,76 e 0,62, 0,36, 0,57 e 0,54, respectivamente, onde os maiores valores foram observados para o cerradão. No 2º capítulo, a área com 12 anos apresentou o maior ?QS com valores de +29,3. O total de emergia incorporada à soja, milho e algodão foram de 4,68E+15, 5,38E+15 e 7,28E+15 sej ha-1 ano-1, respectivamente. A área de 12 anos foi a que apresentou maior eficiência no uso de recursos por acréscimo de QS (IESQ = 0,19E+15 sej unidade-1) e por unidade de biomassa (IEAB = 0,78E15 sej Mg-1), o que equivale a uma demanda de 73% a menos de insumos (em termos de emergia) para obter o mesmo acréscimo de biomassa que a área de 8 anos de cultivo. A AD gerada no 3º capítulo permitiu a identificação dos atributos do solo mais importantes na diferenciação de Cerrado nativo e de cultivos agrícolas. O teor de Al, pH, fósforo e carbono orgânico total foram os atributos selecionados pela AD / The need to minimize environmental impacts without productivity reductions led to the search for alternative methods of production, in order to maintain soil quality (SQ) and the sustainability of ecosystems. This study was divided into three chapters, each one with a specific goal: soil attributes were analyzed in an attempt to obtain a minimum data set (MDS). Then the additive and weighted additive index were calculated, aimed at quantifying the SQ; the environmental performance of agricultural systems in the production of biomass was evaluated from the perspective of emergy; decision tree model (DT) was applied to identify the soil attributes which are affected by the change use from native Cerrado to non-tillage systems. This study was carried out in São Carlos and São Desidério cities, São Paulo and Bahia States, respectively. At São Carlos, topsoil samples were collected from different land uses includes two natural (cerradão and stricto sensu cerrado) and two agricultural areas (sugarcane and pasture). At São Desidério, soil samples were collected from four agricultural areas with different usage periods (5, 8, 12 and 18 years) in the rotation soy-corn-cotton system and native Cerrado area. In chapter 1, MDS was identified through principal component analysis, normalized and integrated into additive and weight additive index. In chapter 2, only the soil quality change (?SQ) between agricultural areas and native Cerrado was quantified, and combined with the adoption of environmental accounting protocols, the emergy indicators Input Embodiment in Soil Quality Change (IESQ) and Input Embodiment in Additional Biomass (IEAB) were proposed. In chapter 3, the data set used was the same from the second chapter. The soil attributes were used as potential predictor in the generation of the DT and the target attribute was land use. In chapter 1, the MDS was composed by sum of bases, pH, soil organic matter, aluminum content (Al), clay, bulk density, water content at field capacity and microbial biomass carbon. The SQI additive and weight additive for cerradão, cerrado, sugarcane and pasture were 3.88, 2.24, 4.72 and 3.76, and 0.62, 0.36, 0.57 and 0.54, respectively, with the highest value for cerradão. In chapter 2, the 12 years area had the highest ?SQ with +29.3 values. The total emergy incorporated into the soybeans, corn and cotton crops were 4.68E+15, 5.38E+15 and 7.28E+15 sej ha-1 year-1, res pectively. The 12 year area was the most efficient on the use of resources (external inputs) by SQ increase (IESQ = 0.19E+15 sej unit-1) and per unit of biomass (IEAB = 0.78E+15 sej Mg-1). This is equivalent to 73% less inputs demand (in terms of emergy) for obtaining the same increase of biomass of area of 8 years of cultivation. The DT model in chapter 3 allowed us to better understand the main attributes responsible for the differentiation of native Cerrado and agricultural areas. The content of Al, pH, phosphorus and total organic carbon were the attributes selected for the DT

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-06Bitstream added on 2014-06-13T21:01:45Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_er_dr_rcla.pdf: 1169991 bytes, checksum: 7d0c398b1e7069da1c82297e54f68a0f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Pontal do Paranapanema, a segunda região mais pobre do Estado de São Paulo, tem histórico de devastação florestal recente: até 1942, toda a região possuía cobertura florestal nativa protegida por lei, a chamada “Grande Reserva do Pontal”, a qual foi transformada em grandes fazendas de pastagem por meio de desmatamentos ilegais e grilagem de terras, transformando a área num mosaico altamente fragmentado. No entanto, é no Pontal do Paranapanema que encontramos a maior área contínua de Floresta Estacional Semidecidual, contida no Parque Estadual Morro do Diabo. Este histórico torna claro que ações que promovam a restauração de áreas degradadas na região tem importância indiscutível na conservação e perpetuação do bioma Floresta Estacional e sua biodiversidade, que inclui espécies raras e ameaçadas de extinção, como o mico-leão preto (Leontophitecus chrysopygus). Diante do exposto esta pesquisa teve por objetivos: caracterizar florísticamente um plantio realizado para restauração de reserva legal e testar o uso de espécies nas entrelinhas deste plantio para controle das invasoras, hoje citadas como um dos maiores empecilhos aos projetos de restauração. Para tal, foram demarcadas 16 parcelas de 20 x 30 metros, representando quatro tratamentos em três repetições, com uma testemunha par cada tratamento. Os quatro tratamentos correspondem a espécies de leguminosas que foram testadas nas entrelinhas, sendo elas: Lab-lab (Dolichos lablab), Crotalária (Crotalaria spectabilis) Mucuna-Preta (Mucuna aterrina), e Java, leguminosa híbrida obtida do cruzamento e seleção de dois cultivares de Macrotyloma axillare. Os resultados mostraram que as leguminosas tem efeito sobre o desenvolvimento de Brachiaria decumbens apenas no início de seu ciclo de vida. Duas espécies de leguminosas (Mucuna aterrina e Macrotyloma axillare) foram eficientes no controle... / The Pontal do Paranapanema, the second poorest region in the state of São Paulo, has a history of recent forest destruction: up to 1942, the entire region had native forest protected by law, the Grande Reserva do Pontal, which was transformed on grazing on large farms by illegal logging and land grabbing, transforming the region into a highly fragmented mosaic. However, it is in the Pontal that it is found the largest continuous area of seasonal semideciduous forest, contained in the Morro do Diabo State Park. This history makes clear that actions to promote the restoration of degraded areas in the region has a key importance in the preservation and perpetuation of seasonal forest biome and its biodiversity, including rare and endangered species such as the black lion tamarin (Leontophitecus chrysopygus). This study aimed to characterize floristically an area of restoration for a legal reserve and test the use of some species for weed control, today cited as one of the biggest impediments to restoration projects. For this purpose, 16 plots with 20 x 30 meters each were demarcated, representing four treatments and a control in three replicates . The four treatments correspond to legumes species that were tested, namely: Dolichos lablab, Crotalaria spectabilis, Mucuna aterrima, “Java”, a legume hybrid obtained from crossing and selection of two cultivars of Macrotyloma axillare. The results show that the pulses have an effect on the development of Brachiaria decumbens in the beginning of its life cycle. Two species of legumes (Mucuna aterrima and Macrotyloma axillare) were efficient in controlling B.decumbens during the whole period of analyses, but also led to death of all tree species in these plots, showing the need for management of these species when used in biological control

A necessidade de minimizar os impactos ambientais, sem reduções da produtividade, levou à busca por métodos alternativos de produção, visando à manutenção da qualidade do solo (QS) e a sustentabilidade dos ecossistemas. Para a avaliação e quantificação da QS, o estudo foi dividido em três capítulos, cada qual com um objetivo específico: avaliação dos atributos do solo para obter um conjunto mínimo de indicadores (MDS, minimum data set) e cálculo de índice aditivo (IQSa) e aditivo ponderado (IQSap); avaliação do desempenho ambiental de sistemas agrícolas na produção de biomassa pela ótica da emergia e; aplicação do modelo de árvore de decisão (AD) para identificar os principais atributos afetados com a mudança do uso da terra. O estudo foi conduzido em São Carlos e São Desidério, Estado de São Paulo e da Bahia, respectivamente. Em São Carlos, as amostras de solo foram coletadas de duas áreas nativas (cerradão e cerrado stricto sensu) e áreas de cana-de-açúcar e pastagem. Em São Desidério, foram avaliadas quatro áreas agrícolas com diferentes tempos de uso (5, 8, 12 e 18 anos) no sistema de rotação soja-milho-algodão e área de Cerrado nativo. No 1º capítulo, o MDS foi obtido por meio da análise de componentes principais, normalizado em escores e integrado em IQSa e IQSap. No 2º capítulo foi quantificada somente a alteração da qualidade do solo (?QS) entre as áreas agrícolas e Cerrado nativo e, aliado à adoção de protocolos de contabilidade ambiental, foram propostos os indicadores emergéticos Input Embodiment in Soil Quality Change (IESQ) e Input Embodiment in Additional Biomass (IEAB). No último capítulo, foi gerada AD com o uso do solo estabelecido como atributo meta, enquanto atributos químicos e físicos do solo foram utilizados como atributos preditores. No 1º capítulo, o MDS foi composto por: soma de bases, pH, matéria orgânica do solo, teor de alumínio (Al), teor de argila, densidade do solo, água na capacidade de campo e carbono da biomassa microbiana do solo. Os valores de IQSa e IQSap para cerradão, cerrado stricto sensu, cana-de-açúcar e pastagem foram de 3,88, 2,24, 4,72 e 3,76 e 0,62, 0,36, 0,57 e 0,54, respectivamente, onde os maiores valores foram observados para o cerradão. No 2º capítulo, a área com 12 anos apresentou o maior ?QS com valores de +29,3. O total de emergia incorporada à soja, milho e algodão foram de 4,68E+15, 5,38E+15 e 7,28E+15 sej ha-1 ano-1, respectivamente. A área de 12 anos foi a que apresentou maior eficiência no uso de recursos por acréscimo de QS (IESQ = 0,19E+15 sej unidade-1) e por unidade de biomassa (IEAB = 0,78E15 sej Mg-1), o que equivale a uma demanda de 73% a menos de insumos (em termos de emergia) para obter o mesmo acréscimo de biomassa que a área de 8 anos de cultivo. A AD gerada no 3º capítulo permitiu a identificação dos atributos do solo mais importantes na diferenciação de Cerrado nativo e de cultivos agrícolas. O teor de Al, pH, fósforo e carbono orgânico total foram os atributos selecionados pela AD / The need to minimize environmental impacts without productivity reductions led to the search for alternative methods of production, in order to maintain soil quality (SQ) and the sustainability of ecosystems. This study was divided into three chapters, each one with a specific goal: soil attributes were analyzed in an attempt to obtain a minimum data set (MDS). Then the additive and weighted additive index were calculated, aimed at quantifying the SQ; the environmental performance of agricultural systems in the production of biomass was evaluated from the perspective of emergy; decision tree model (DT) was applied to identify the soil attributes which are affected by the change use from native Cerrado to non-tillage systems. This study was carried out in São Carlos and São Desidério cities, São Paulo and Bahia States, respectively. At São Carlos, topsoil samples were collected from different land uses includes two natural (cerradão and stricto sensu cerrado) and two agricultural areas (sugarcane and pasture). At São Desidério, soil samples were collected from four agricultural areas with different usage periods (5, 8, 12 and 18 years) in the rotation soy-corn-cotton system and native Cerrado area. In chapter 1, MDS was identified through principal component analysis, normalized and integrated into additive and weight additive index. In chapter 2, only the soil quality change (?SQ) between agricultural areas and native Cerrado was quantified, and combined with the adoption of environmental accounting protocols, the emergy indicators Input Embodiment in Soil Quality Change (IESQ) and Input Embodiment in Additional Biomass (IEAB) were proposed. In chapter 3, the data set used was the same from the second chapter. The soil attributes were used as potential predictor in the generation of the DT and the target attribute was land use. In chapter 1, the MDS was composed by sum of bases, pH, soil organic matter, aluminum content (Al), clay, bulk density, water content at field capacity and microbial biomass carbon. The SQI additive and weight additive for cerradão, cerrado, sugarcane and pasture were 3.88, 2.24, 4.72 and 3.76, and 0.62, 0.36, 0.57 and 0.54, respectively, with the highest value for cerradão. In chapter 2, the 12 years area had the highest ?SQ with +29.3 values. The total emergy incorporated into the soybeans, corn and cotton crops were 4.68E+15, 5.38E+15 and 7.28E+15 sej ha-1 year-1, res pectively. The 12 year area was the most efficient on the use of resources (external inputs) by SQ increase (IESQ = 0.19E+15 sej unit-1) and per unit of biomass (IEAB = 0.78E+15 sej Mg-1). This is equivalent to 73% less inputs demand (in terms of emergy) for obtaining the same increase of biomass of area of 8 years of cultivation. The DT model in chapter 3 allowed us to better understand the main attributes responsible for the differentiation of native Cerrado and agricultural areas. The content of Al, pH, phosphorus and total organic carbon were the attributes selected for the DT

As atividades antrópicas vêm continuamente influenciando as transformações no ordenamento do solo. A mineração, em suas fases de operação e desativação, é um dos maiores agentes de mudança do uso do solo e alteração da paisagem, o que, consequentemente, resulta em modificações na dinâmica das funções ecológicas, interferindo na oferta de serviços ecossistêmicos. Considerando a inclusão da abordagem dos serviços ecossistêmicos na avaliação ambiental de empreendimentos, a partir de um estudo de caso em uma mineração de rocha fosfática (apatita), localizada no município de Cajati - SP, o presente estudo teve como objetivo responder a seguinte questão: a atividade de mineração interfere na oferta local de serviços ecossistêmicos? Para isso, o método de análise utilizado foi fundamentado em um modelo de avaliação não monetária, com base nos padrões da atividade de mineração ao longo do tempo e do espaço, bem como na capacidade das diferentes classes de uso e ocupação do solo dessa atividade em fornecer serviços ecossistêmicos. O estudo concluiu que todos os serviços ecossistêmicos avaliados são afetados pelos impactos ambientais gerados pela atividade minerária, sendo que a alteração na extensão da área ocupada por floresta nativa - tanto redução quanto aumento - é o que mais influenciou no fornecimento de serviços ecossistêmicos potenciais. Além disso, a atividade minerária ao alterar o padrão de uso e ocupação do solo e, consequentemente, alterar as funções ecológicas locais, reduziu progressivamente a oferta de múltiplos serviços ecossistêmicos e, por outro lado, a recuperação das áreas degradadas pela atividade minerária, recobrindo o solo com espécies de gramíneas e promovendo o plantio de espécies arbóreas nativas, resultou no aumento da oferta local dos serviços ecossistêmicos potenciais. A partir destes resultados fica evidente a importância das ações de recuperação de áreas degradadas pela atividade minerária para o aumento da oferta de serviços ecossistêmicos. Dessa forma, recomendou-se inserir a análise de serviços ecossistêmicos na avaliação de impactos ambientais de empreendimentos minerários, visto que a ferramenta de avaliação baseada em serviços ecossistêmicos permite identificar conflitos e sinergias entre as atividades antrópicas e os ecossistemas, fornecendo subsídios para identificar medidas adicionais de mitigação de impactos e de compensação ambiental. / Human activities have continuously influenced changes in land management. Mining in its operational and decommissioning stages, is one of the biggest agents of change in the landscape and land use, which consequently results in changes in the dynamics of the ecological functions, interfering with the supply of ecosystem services. Taking into account the ecosystem services approach in environmental project assessments and based on a case study of a rock phosphate mining operation, located in the town of Cajati - SP, this study aimed to answer the following question: does the mining activity interfere in the local supply of ecosystem services? As such, the method of analysis was based on a framework of non-monetary assessment itself based on the established patterns of the mining activity over time and space, as well as the ability of different land uses to provide ecosystem services. The result of the study was that all the analyzed ecosystem services are affected by the environmental impacts of the mining activity, and that change in the extension of the native forest (as decrease as increase) is what most affects the potential supply of ecosystem services. Moreover, as the mining activity alters the pattern of land use and occupation and consequently alters the local ecological functions, it progressively reduces the provision of multiple ecosystem services. On the other hand, the recovery of degraded areas by mining activities, covering the soil with grass species and promoting the planting of native species, allowed for the growth of the local supply of potential ecosystem services. From these results, the importance of area recovery actions is evident in increasing the supply of ecosystem services. Thus, the inclusion of the analysis of ecosystem services in the environmental impact assessment of projects is recomended, as the assessment tool based on ecosystem services allows us to identify synergies and conflicts between human activities and ecosystems, providing input to identify additional actions for impact mitigation and environmental compensation.

Submitted by Socorro Pontes (socorrop@ufersa.edu.br) on 2017-01-16T15:03:50Z No. of bitstreams: 1 HiaraRSCG_DISSERT.pdf: 1989229 bytes, checksum: e4965a0c31e89207c1535ca74caaff9e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-16T15:03:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HiaraRSCG_DISSERT.pdf: 1989229 bytes, checksum: e4965a0c31e89207c1535ca74caaff9e (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The intensification of human activity for economic purposes has caused environmental impacts increasingly significant, for example, the suppression of vegetation and as a result soil impoverishment. In this sense, this research aimed to evaluate the use of pottery ash and organic macrophyte compound in the recovery of degraded soils. Thus, the experiment was conducted in a greenhouse with experimental design in a factorial arrangement of 5x5, being five doses of the compound of water hyacinth and five doses of ash with three replications, where the volume of soil corresponded to 2 dm³ and ash doses corresponded to 0, 1, 3, 5 and 10% of the volume of each vessel and the water hyacinth compound at 0, 5, 10, 20 and 30%. After mixing the composition of soil, compound and gray equivalent to each treatment, these were placed in plastic vessels, incubated for 20 days and then held the transplanting of Jucá seedlings (Libidibia ferrea). On the occasion of collection, the plants were cut at ground level, dry in forced-air oven at 70° C to constant weight, weighed, crushed in a grinder to obtain the dry matter of shoot (MSPA) and they were subsequently mineralized by nitric digestion. In the extracts were determined the total content of Fe, Zn, Mn, Cu, Cd and Pb. After removal of the plants, the soil in each vessel was air dried, homogenised and a sample was removed for performing analysis of Fe, Zn, Mn, Cu, Cd and Pb. The addition of ash and compound doses contributed to the increase in pH, which consequently influenced the absorption of heavy metals by plants as well as in their growth / A intensificação da atividade humana para fins econômicos tem ocasionado impactos ambientais cada vez mais significativos, como por exemplo, a supressão vegetal e por consequência o empobrecimento do solo. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo avaliar o uso de cinza de olaria e composto orgânico de macrófita aquática na recuperação de solos degradados. Assim, o experimento foi conduzido em casa de vegetação com delineamento experimental em esquema fatorial 5x5, sendo cinco doses do composto de aguapé e cinco doses de cinza com três repetições, onde o volume de solo correspondeu a 2 dm³ e as doses de cinza corresponderam à 0, 1, 3, 5 e 10% do volume de cada vaso e às de composto de aguapé à 0, 5, 10, 20 e 30%. Após a mistura da composição solo, composto e cinza equivalente a cada tratamento, esta foi colocada em vasos plásticos, incubados 20 dias e em seguida realizado o transplantio das mudas de Jucá (Libidibia ferrea). Por ocasião da coleta, as mudas foram cortadas ao nível do solo, secas em estufa de circulação forçada de ar a 70°C até peso constante, pesadas, trituradas em moinho para obtenção da matéria seca da parte aérea (MSPA) e posteriormente foram mineralizadas por digestão nítrica. Nos extratos foram determinados os teores totais de Fe, Zn, Mn, Cu, Cd e Pb. Após a retirada das mudas, o solo de cada vaso foi seco ao ar, homogeneizado e quantificado os teores de Fe, Zn, Mn, Cu, Cd e Pb. A adição das doses de cinza e o composto contribuíram para o aumento do pH, que consequentemente influenciou na absorção dos metais pesados pelas mudas, bem como no crescimento das mesmas / 2017-01-16

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / The development of studies and projects for the recovery or restoration of aquatic environments is of fundamental importance to understanding the mechanisms of diffusion of pollutants such as toxic metals, providing the identification of sources of pollution and the degree of extension of these pollutants. This work aimed to evaluate the role of aquatic sediments in the diffusion of heavy metals originating from Acid Mine Drainage Coal (DAM) and propose techniques for treatment and disposal of the material extracted in the process of environmental recovery in the estuary of the River Basin Urussanga river, located in the southeast of the State of Santa Catarina. The option of studying Urussanga River Basin, is justified by the fact that , among other basins coalfield , the least studied and to be inserted between one of the most critical regions of Brazil. This aquatic ecosystem receives many effluents generated by Acid Mine Drainage (DAM) and this causes it to become an environment with high concentrations of heavy metals in water and sediment. The study of the mechanisms of diffusion and the results related to contamination of the basin provided select appropriate techniques for management of contaminated sediment, these techniques ranging from dredging, treatment to final disposal of this material. Thus, the provision of safe and adequate sediment after removal and treatment constitutes an important factor to be best solved dredging projects in water resources, environmental restoration or recovery of aquatic ecosystems . / No desenvolvimento de estudos e projetos voltados para a recuperação ou restauração de ambientes aquáticos, é de fundamental importância a compreensão dos mecanismos de difusão de poluentes, tais como os metais tóxicos, proporcionando a identificação de fontes pontuais de poluição e o grau de extensão desses poluentes. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar o papel dos sedimentos aquáticos na difusão de metais pesados oriundos da Drenagem Ácida de Mina de Carvão Mineral (DAM) e propor técnicas de tratamento e disposição do material extraído em processos de recuperação ambiental no estuário da Bacia Hidrográfica do Rio Urussanga, localizada no sudeste do Estado de Santa Catarina. A opção de estudar a Bacia Hidrográfica do Rio Urussanga, se justifica pelo fato de ser, dentre as demais bacias da região carbonífera, a menos estudada e por estar inserida entre umas das regiões mais críticas do Brasil. Este ecossistema aquático recebe muitos efluentes gerados pela Drenagem Ácida de Mina (DAM) e isto faz com que se torne um ambiente com elevadas concentrações de metais pesados na água e no sedimento. O estudo dos mecanismos de difusão e os resultados relacionados à contaminação da bacia proporcionaram selecionar técnicas adequadas de gerenciamento do sedimento contaminado, técnicas essas que vão desde a dragagem, o tratamento até a disposição final deste material. Desta forma, a disposição segura e adequada de sedimentos após sua remoção e tratamento constitui-se um importante fator a ser melhor equacionado em projetos de dragagem de recursos hídricos, recuperação ou restauração ambiental de ecossistemas aquáticos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-03-03Bitstream added on 2014-06-13T18:50:03Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_cp_me_sjrp.pdf: 2487707 bytes, checksum: 30210c5931074a08204d179f4552586f (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de determinar a estrutura das comunidades de peixes em quatro trechos ao longo do Córrego da Água Limpa - uma micro-bacia foco de um plano de recuperação de matas ciliares no noroeste do Estado de São Paulo - e, a partir desse conjunto de dados, elaborar um índice de integridade biótica (IBI) local. Para cada trecho de 60 metros de extensão foram realizadas três amostragens na estação seca (julho, agosto e setembro/2004) e três na chuvosa (janeiro, fevereiro e março/2005). A análise da qualidade química da água mostrou condições boas nos quatro trechos, enquanto que a análise da integridade física do hábitat mostrou condições pobres para os trechos 2 e 3 e regulares para os trechos 1 e 4. Foram coletadas 27 espécies de peixes, totalizando 1.241 indivíduos e 5,1 kg. A estrutura quantitativa da ictiofauna demonstrou maior associação com a estrutura do hábitat do que com a sazonalidade visto que os trechos 1 e 2 foram agrupados separadamente dos trechos 3 e 4, independentemente do período de amostragem. De acordo com a análise de correspondência canônica, a elevada abundância de Gymnotus carapo nos trechos 1 e 2 esteve associada principalmente com a abundância de gramíneas nas margens. O maior volume de hábitat no trecho 3 explicou a abundância de Piabina argentea, e a predominância de substratos rochosos no trecho 4 explicaram a abundância de Hypostomus nigromaculatus. As comparações de atributos selecionados foram realizadas com base em cenários referência, seguindo uma abordagem sítio-específico em razão das particularidades de cada trecho. Houve pouca influência do esforço de amostragem e da sazonalidade nos valores finais do IBI. De modo geral, os trechos 1 e 4 apresentaram integridade biótica regular, o trecho 2 foi considerado pobre e o trecho 3, muito pobre... / The present study was conduced aiming to (i) determine the fish communities structure in four stretches of the Córrego da Água Limpa - a drainage included in a recovering plan of riparian vegetation in the northwest of the State of São Paulo - and, using this data set, (ii) to elaborate a local index of biotic integrity (IBI). For each stretch 60 meters long, three samplings were carried out during the dry season (July, August and September/2004) and three in the wet season (January, February and March/2005). Analysis of the chemical water quality showed good conditions in the four stretches, whereas analysis of the physical habitat integrity showed poor conditions for the stretches 2 and 3 and regular conditions for the stretches 1 and 4. Twenty-seven fish species were collected, for a total of 1,241 individuals and 5,1 kg. The quantitative assemblage structure demonstrated greater association with habitat structure than with seasonality, because stretches 1 and 2 were grouped separately from stretches 3 and 4, independently of the sampling period. Canonical correspondence analysis showed that the higher abundance of Gymnotus carapo in stretches 1 and 2 was explained by the abundance of riparian vegetation. The highest volume of habitat in stretch 3 explained the abundance of Piabina argentea, and the predominance of rocky substratum in stretch 4 explained the abundance of Hypostomus nigromaculatus. Comparisons of selected attributes were conduced based on reference sites, following a site-specific approach due to the particularities of each stretch. Sampling effort and seasonality had little influence on the final values of IBI. In general, stretches 1 and 4 presented regular biotic integrity; stretch 2 was considered poor and stretch 3... (Complete abstract, click electronic address below)

O processo de restauração ecológica utiliza recursos da natureza e da economia para promover a recuperação de áreas degradadas, característica decorrente do esgotamento local dos recursos naturais renováveis. Frente às adversidades e dos custos ambientais e econômicos para que estas áreas possam ser recuperadas, este estudo objetivou desenvolver a avaliação Emergética que contabiliza não só o trabalho da economia, mas também o trabalho da natureza, na mesma unidade de medida, para avaliar o processo de restauração ecológica em áreas do Pontal do Paranapanema, sudoeste do Estado de São Paulo, Brasil. Testou-se a hipótese de que estes trabalhos de restauração, norteados pelas características da dinâmica das florestas tropicais naturais, contribuem para a restauração dos bens e serviços ecossistêmicos nestas áreas. Os resultados evidenciam que as operações de restauração investem muitos recursos da economia não renováveis, o que caracteriza a baixa renovabilidade deste processo nos primeiros anos (em torno de 30%). A economia contribui com 82% dos investimentos no 1º ano e 78% no 2º ano. O uso de herbicida representa o maior investimento de materiais não renováveis. A somatória dos bens restaurados avaliados variam de 153,93 EmUS$/ha a 328.283,16 EmUS$/ha e somatória dos serviços restaurados avaliados variam de 366,63 EmUS$/ha.ano a 1.736,47 EmUS$/ha.ano, para áreas em processo de restauração com idade de 1,5 a 26 anos, respectivamente. Os resultados para o ecossistema de referência, o Parque Estadual do Morro do Diabo, chegam a 5.981,64 EmUS$/ha.ano para a prestação de serviços ecossistêmicos e 422.915,69 EmUS$/ha referente ao estoque de bens ecossistêmicos. Diante dos resultados, conclui-se que a busca por uma alternativa renovável ao uso de herbicidas é o principal desafio para aumentar a renovabilidade no curto prazo do processo de restauração ecológica. A valoração da restauração dos bens e serviços ecossistêmicos permitiu comprovar a hipótese de que os trabalhos de restauração ecológica, embasados na dinâmica da floresta tropical natural, restauram bens e serviços ecossistêmicos no Pontal do Paranapanema. / The ecological restoration process uses nature\'s and economy resources to promote the recovery of degraded areas, characteristic resulting from the local exhaustion of renewable natural resources. In the face of adversity and the environmental and economic costs for these areas can be retrieved, this study aimed to develop Emergy evaluation that accounts for not only the work of the economy, but also the work of nature, in the same unit of measurement to assess the process ecological restoration in the Pontal do Paranapanema areas, southwest of the State of São Paulo, Brazil. We tested the hypothesis that these restoration works, guided by the dynamic characteristics of natural tropical forests, contribute to the restoration of the ecosystems goods and services in these areas. The results show that restore operations invest a lot of resources of non-renewable economy, which characterizes the low renewability of this process in the early years (around 30%). The economy accounts for 82% of investments in the 1st year and 78 % at 2st year. The use of herbicide is the biggest investment of non-renewable materials. The sum of stocks restored evaluated range from 153.93 EmUS$/ha to 328,283.16 EmUS$/ha and the sum of the assessed restored services range from $ 366.63 EmUS$/ha.year the 1736.47 EmUS$/ha.year to areas where restoration process aged 1.5 to 26 years, respectively. The results for the reference ecosystem, the State Park of Morro do Diabo, reach 5981.64 EmUS$/ha year for the provision of ecosystem services and 422,915.69 EmUS$/ha referring to the stock of ecosystem goods. Given the results, we conclude that the search for a renewable alternative to herbicides is the main challenge to increase in the short term renewability of the ecological restoration process. The valuation of assets and restoration of ecosystem services helped to check the hypothesis that the ecological restoration work, based on the dynamics of natural tropical forest are restore ecosystem goods and services in the Pontal do Paranapanema.

Pesquisou-se o uso do Sistema de Informação Geográfica (SIG) como ferramenta de auxílio na Recuperação de Áreas Degradadas (RAD), dentro de uma proposta de um paradigma mais adequado ao tema. Como estudo de caso, utilizou-se o SIG no desenvolvimento de elementos para o planejamento da drenagem superficial de áreas mineradas pela empresa Samarco Mineração SA, Ouro Preto/MG, através da identificação de micro-bacias vulneráveis à drenagem. A falta da abordagem holística e a excessiva fragmentação do saber, tem feito os profissionais confundirem os efeitos como causas, obtendo-se pseudo-soluções, aparentemente eficientes no curto prazo, mas falhas no médio e longo prazo, como demonstrado por alguns projetores de RAD no passado, a exemplo do paradigma do \"Tapete Verde\" nas décadas de 70 e 80. Segurou-se um novo paradigma para a RAD visando-se propiciar nichos distribuídos em pontos diversos dentro das grandes áreas degradadas. Propõe-se, para tal, a divisão das águas de drenagem com vistas ao desencadeamento da sucessão ecológica, promovendo a retenção da umidade, matéria orgânica, nutrientes e propágulos. Espera-se que os conceitos aqui aventados permitam uma recuperação de áreas degradadas mais eficaz do que se tem obtido e melhor sincronizado com as exigências do controle ambiental. / This study presents an investigation of Restoration of Damaged Areas (RDA) using a Geographical Information System (GIS), within the context of an adequate paradigm for this purpose. As a case study, a GIS was employed to develop information for planning of surface drainage in areas mined by Samarco Mineração SA, Ouro Preto-MG, Brazil, identifying micro- basins vulnerable to deleterious effects of excessive drainage. A review of literature on RDA shows that there is a lack of treatments based on holistic principles emphasizing only compartmentalized knowledge. This promotes confusion as regards the causes and the effects leading to pseudo-solutions, although apparently efficient in the short run, are prejudicial in the long run, as demonstrated by some of the past RDA projects. One can mention the paradigm of \"Green Carpet\" used in 70\'s and 80\'s which limited itself to covering the damaged areas with some kind of vegetation to improve the visual aspect of such areas. A new paradigm is proposed for RDA that requires a division of the drainage flow in order to initiate ecological succession promoting retention of moisture, organic matter, nutrients and propagules. It is hoped that the concepts alluded to in this study help to obtain more efficient RDAs than those attained in the past and better attuned to the demands of modern environmental control.