Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-28T18:35:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SILVAMENDES_2015.forCD.pdf: 4566131 bytes, checksum: 59d7cf3f30d6dfbb4beba7e0614c76d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-28T18:35:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) SILVAMENDES_2015.forCD.pdf: 4566131 bytes, checksum: 59d7cf3f30d6dfbb4beba7e0614c76d1 (MD5) Previous issue date: 2015-03-04 / CAPES / O crescimento industrial e populacional tem influenciado nas concentrações de elementos maiores, menores e traços nos sedimentos estuarinos e impactado esses ecossistemas. A determinação do background geoquímico é fundamental para subsidiar o monitoramento desses contaminantes baseados em uma realidade regional. Diversos estudos vêm buscando estabelecer esses índices para identificar áreas suspeitas de contaminação. A presente pesquisa buscou estabelecer o background geoquímico de elementos maiores, menores e traços (Ag, As, Se, Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, V, Cd, Mn, Fe, Al, B, Ba, Be, Sr e Tl) a partir de sedimentos superficiais de fundo de estuários do estado de Pernambuco (NE do Brasil). Foram coletadas 68 amostras de sedimentos superficiais de fundo e 4 testemunhos (total) nos estuários do rio Goiana, Sirinhaém, Formoso e Mamucabas. Estes foram selecionados por apresentarem vegetação nativa preservada e posição relativamente “afastada” de fontes antrópicas de contaminação. A extração dos elementos foi realizada pelo método EPA-3051a. O substrato geológico foi identificado como o fator de maior influência nas concentrações naturais da área estudada. O background Geoquímico para sedimentos das áreas estuarinas no Estado do Pernambuco foi determinado com base no percentil 75 do universo amostral. Assim obtiveram-se os seguintes valores: Ag 0,07 mg.Kg-1; As 14,25 mg.Kg-1; Se 2,4 mg.Kg-1; Cu 15,72 mg.Kg-1; Pb 18,05 mg.Kg-1; Zn 40 mg.Kg-1; Cr 40,15 mg.Kg-1; Ni 11,85 mg.Kg-1; Co 7 mg.Kg-1; V 56,3 mg.Kg-1; Cd 0,17 mg.Kg-1, Mn 292,85 mg.Kg-1, Fe 5,3%; Al 2,6%; B 46,45 mg.Kg-1; Ba 107,4 mg.Kg-1; Be 1,0 mg.Kg-1; Sr 70,55 mg.Kg-1; Tl 0,5 mg.Kg-1. Esses valores se mostraram mais restritivos do que os valores orientadores de material a ser dragado recomendado pela Resolução CONAMA Nº 454/2012, indicando a necessidade de que esses sejam estabelecidos de forma local/regional. O presente estudo contribui diretamente para a gestão dos ambientes estuarinos do estado de Pernambuco, especialmente por propor valores de background para elementos químicos diversos servindo de subsídio para o monitoramento ambiental das áreas estuarinas do Estado de Pernambuco e regiões com características socioambientais semelhantes no Nordeste do Brasil. / The industrial and population growth has influenced the concentrations of major, minor and trace elements in estuarine sediments and thus impacted these ecosystems. The determination of the geochemical background is essential to support the monitoring of these contaminants based on a local characteristics. Several studies have sought to establish these background values in order to identify suspected areas of contamination. This study sought to establish the geochemical background for major, minor and trace elements (Ag, As, Se, Cu, Pb, Zn, Cr, Ni, Co, V, Cd, Mn, Fe, Al, B, Ba, Be, Sr and Tl) from sediments of estuaries background of the state of Pernambuco (NE Brazil). Sixty-eight samples of bottom surface sediments and 4 from core sediments were collected in the estuaries of the Goiana, Sirinhaém, Formoso and Mamucabas rivers. In these estuaries, the sampling sites were preferentially selected where they have preserved native vegetation and a position considered free of anthropogenic sources of contamination. The chemical extraction of sediment samples was performed by the EPA-3051 Method. After the results, the geological substrate was identified as the biggest factor influencing the natural concentrations of the chemical elements investigated in the studied area. The geochemical background for sediments from estuarine areas in the state of Pernambuco was determined based on the 75 percentile of the sample universe. Thus, the following values were obtained: Ag 0,07 mg.Kg-1; As 14,25 mg.Kg-1; Se 2,4 mg.Kg-1; Cu 15,72 mg.Kg-1; Pb 18,05 mg.Kg-1; Zn 40 mg.Kg-1; Cr 40,15 mg.Kg-1; Ni 11,85 mg.Kg-1; Co 7 mg.Kg-1; V 56,3 mg.Kg-1; Cd 0,17 mg.Kg-1, Mn 292,85 mg.Kg-1, Fe 5,3%; Al 2,6%; B 46,45 mg.Kg-1; Ba 107,4 mg.Kg-1; Be 1,0 mg.Kg-1; Sr 70,55 mg.Kg-1; Tl 0,5 mg.Kg-1. These values were more restrictive than the guiding values material to be dredged recommended by CONAMA Resolution Nº 454/2012, indicating the need for these values being set in a local / regional basis. This study contributes directly to the management of estuarine environments of the state of Pernambuco, especially for proposing background values for many chemical elements that can be used as subsidies for environmental monitoring of estuarine areas of the State of Pernambuco and other brazilian regions with similar socio-environmental characteristics.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8872_Dissertação de Mestrado - Fillipe Tesch.pdf: 5590750 bytes, checksum: 9880e0664f2f87463c559fd9d087c3ee (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / A resolução de problemas relacionados aos recursos hídricos tem sido baseada em modelos matemáticos, na maioria das vezes, utilizados como ferramentas de planejamento integrado de recursos naturais. Neste contexto, o modelo Soil and Water Assessment Tool SWAT tem sido aplicado a diversas bacias hidrográficas que necessitam da resoluçao de problemas que integram qualidade e quantidade de água com o manejo do uso e ocupação do solo. No Brasil e no Estado do Espírito Santo um dos maiores problemas relacionados à poluição difusa em bacias hidrográficas rurais são as estradas não pavimentadas. O modelo SWAT têm sido amplamente difundido e pesquisado no Brasil, sendo amplamente utilizado pelas universidades brasileiras, para a modelagem da quantidade e da qualidade da água, bem como para planejar o uso, ocupação e manejo do solo. Considerando, que o manejo de estradas não pavimentas deve ser inserido na pauta do manejo do uso e ocupação do solo, o presente projeto dedicou-se a avaliar a calibração do modelo SWAT para a simulação de estradas não pavimentadas em bacias hidrográficas. Foi escolhida como área de estudo a subbacia hidrográfica do Rio Perdido, afluente direto do Rio Santa Maria do Doce. O modelo SWAT foi aplicado em dois cenários: o primeiro cenário desconsiderou a existência de estradas não pavimentadas na bacia; o segundo cenário, por sua vez, considerou a existência das estradas não pavimentadas como parte do uso e ocupação do solo da bacia hidrográfica. Os cenários modelados foram calibrados a partir do software de calibração SWAT- CUP. Os resultados da calibração indicaram que o Cenário 1 apresentou desempenho muito superior ao Cenário 2, principalmente tratando-se da sedimentologia. Verificou-se que, de modo geral, tanto o Cenário 1 como o Cenário 2 apresentaram desempenho ruim para a simulação de vazões de pequena magnitude. O modelo apresentou melhor desempenho de calibração para vazões com maior frequência ao longo do período monitorado. Por fim, a simulação de estradas não pavimentadas em bacias hidrográficas pelo modelo SWAT exige um maior empenho no monitoramento e realização de ensaios para a cacterização física das condições hidrológicas das estradas, facilitando a definição dos parâmetros requeridos pelo modelo.

Orientador: Chang Hung Kiang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-07-22T19:09:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vidal_AlexandreCampane_M.pdf: 4534760 bytes, checksum: 4b970da32603b7e807913e34884d9aa6 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O sistema aqüífero Taubaté corresponde a uma das principais fontes de exploração de água do Estado de São Paulo. É representado por sedimentos terciários da Bacia de Taubaté, de origem lacustre e fluvial. Este trabalho contou com a revisão dos dados disponíveis na bibliografia e nos órgãos destinados ao abastecimento público. Um banco de dados atual foi realizado através da coleta e análise físico-químico das águas de poços. Para a determinação e caracterização dos tipos lúdroquímicos foi utilizada a estatística convencional e muhivariada de análise de agrupamento. A configuração da distribuição dos tipos foi realizado através de métodos geoestatísticos. Ao todo foram definidos quatro tipos lúdroquimicos que possuem uma relação direta com a litologia da bacia. As amostras do tipo I foram retiradas dos arenitos dos sedimentos fluviais; as amostras do tipo 11, inseridas nos sedimentos fluviais, mas com marcada influência de minerais carbonáticos; as do tipo 111, com influência direta de sedimentos lacustres e. por fim , as do tipo IV, presentes exclusivamente nos sedimentos lacustres. Os diferentes pacotes litológicos originaram águas distintas. As águas correspondentes a sedimentação fluvial, de baixa salinidade e pH, apresentam suas composições químicas controladas principalmente petas reações de substituição e dissolução de silicatos. As. águas referentes aos sedimentos 1acustres. caracterizadas pela alta salinidade e concentração dos íons sódio e bicarbonato, são. controladas peJas reações de dissolução de carbonatos e de troca iônica das argilas / Abstract: The aquifer system of Taubaté stands for 000 of the main supplies of groundwater in São Paulo State. It is represented by terciary sediments of Taubaté Bassin, of lacustrine and fluvialorigin. This work had a initial stage of collecting data disposable in the bibliography and in the department destined to the public supply. To determine and to characterize the hydrochemical types was utüized the conventional and multivariate statistical. The configuration of distribution of types was done through geoestatistical method. Altogether were defined four hydrochemical types, which have a direct relation with the litology of bassin. The samples of type I are inserted in sandstones of fluvial sediments; the samples of type 14 inserted in the fluvial sediments too, but with important influence of carbonates minerais; the water of type 111 has a direct influence of lacustrine sediments; and, at last, the type IV are inserted only in lacustrine sediments. The different IitolOgic groups originate distint water, the water corresponds the fluvial sediments, low salinity and pH, show its chemical composition controlled mainly by substitutions and dissolution reactions of silicates. As the water corresponds at the lacustrine sediments, was characterized by high salinity and concentratian af sodium and bicarbonate ions, it was controlled by reactions of dissolution of carbonate and ion exchange of clays / Mestrado / Geoengenharia de Reservatorios / Mestre em Geociências

Orientador : Evaldo Miranda Coiado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-31T15:06:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_MariaEugenia_D.pdf: 16240846 bytes, checksum: 5c189813eb810d2706d4156d70706336 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Uma pesquisa experimental sobre erosão foi desenvolvida em duas bacias hidrográficas agrícolas, ocupadas com culturas predominantes diferentes - cana-de-açúcar e citros - com o objetivo de se avaliar a produção de sedimentos e a perda de nutrientes. Os parâmetros usados foram vazão, descarga, concentrações de sedimentos e de sílica solúvel, dureza total da água e condutividade elétrica. Foram observados as influências da morfologia da bacia, da fisiologia e do manejo das culturas, da geometria do canal e da fertilidade dos solos. As composições percentuais dos sedimentos e a participação relativa do cálcio e magnésio nos sedimentos dissolvidos foram próximas nas duas bacias. O teor de sílica solúvel nos sedimentos dissolvidos foi maior na bacia com cana-de-açúcar. As perdas específicas de sedimentos e de sílica foram maiores para a bacia com citros para vazões específicas menores / Abstract: An experimental on soil erosion research was developed in two agricultural catchments, with different predominant cultures - sugar cane and orange - to study sediment production and nutrients losses. The parameters used were liquid and solid discharges, sediments and soluble silica concentrations, total hardness of water and eletrica1 condutivity. The influences of catchment morfology, fisiology and handling of the cultures, geometry stream channel and soil fertility were observed. The percentage composition of total sediments and the relative participation of calcium and magnesium in dissolved sediments were almost the same to the both catchments. The average concentration of soluble silica was superior in the sugarcane catchment stream. The sediment and silica specific losses were superior in the orange catchment considering small specific discharge / Doutorado / Recursos Hidricos / Doutor em Engenharia Civil

A incorporação de novas tecnologias na pecuária, especialmente o confinamento de animais, proporcionou notável aumento da produtividade, otimizando o uso do solo. No entanto, esta técnica tem gerado um problema crucial à sustentabilidade da atividade: o manejo dos dejetos. Estes dejetos são normalmente lançados diretamente nos mananciais, distribuídos inadequadamente no solo, como fertilizante, ou ainda utilizados como complemento alimentar para peixes, bovinos, e até mesmo para suínos, contrariando Instruções Normativas do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA) Nos. 07/04, 08/04 e 18/04, proibitivas em relação ao assunto. Quando os dejetos de animais são utilizados como fertilizantes em solos com elevado potencial à erosão, o volume de poluentes carreados e disponibilizados aos mananciais torna-se relevante, especialmente em relação aos nutrientes Nitrogênio (N) e Fósforo (P). De notável interesse, por ser um pólo econômico importante e de grande concentração de granjas de aves, o município de Descalvado, situado na parte central do Estado de São Paulo, é alvo deste tipo de poluição por apresentar solo com elevado potencial erosivo. Tendo como referência este problema ambiental, o estudo concentrou-se na quantificação da produção de sedimentos nas diversas áreas da microbacia do Rio Bonito, (Descalvado – SP), relacionando-as com a concentração e a distribuição local de granjas, o manejo dos dejetos e as práticas agrícolas de cada área. A partir dos resultados de simulação, com a utilização do modelo hidrossedimentológico AVSWAT em plataforma ARCVIEW 3.1, foi possível evidenciar regiões da microbacia que mantêm elevada taxa de fornecimento de nitrogênio (N) e fósforo (P) para os mananciais, provenientes dos dejetos animais, demonstrando-se coerentes com os dados de entrada de contaminação. Os resultados das simulações de erosão para os solos da microbacia do Rio Bonito também se demonstraram coerentes com a realidade brasileira, evidenciando ser o estudo de grande aplicabilidade e interesse para os gestores e tomadores de decisão da bacia hidrográfica. / The incorporation of new technologies on livestock, specially the confinement of animals, has brought considerable increase in the productivity, optimizing the use of the soil. However, this technique has been generating a crucial problem to the sustain of the activity: the management of dejects. These dejects are being commonly thrown directly into the water sources, improperly spread onto the soil, as fertilizer or, yet, used as alimentary complement for fish, bovines, and also to pigs, thwarting the Normative Instructions of Agriculture, Livestock and Supply Ministry (MAPA) Nos. 07/04, 08/04 e 18/04 MAPA. When the animal wastes are used as a fertilizer on the soil with high potential of erosion, an important charge of pollutants is then carried and made available to sources, especially in what concerns to Nitrogen (N) and Phosphorus (P). With an remarkable interest, because of being an important economic center and because it concentrates a great amount of chicken granges, the city of Descalvado, located in the center of the State of São Paulo (Brazil) has been a target to this type of pollution because of it’s soil feature that is high potentially erosive. By this environmental problem, the research concentrates itself in the quantification of the production of sediments in the several areas of Bonito’s river watershed (Descalvado – SP), relating them to the concentration and local distribution of the granges, the waste management and the agricultural practices of each areas. Starting from the simulation results, with the use of the mathematical model AVSWAT (Arc View Soil and Water Assessment Tool) in platform ARCVIEW 3.1, it was possible to evidence the critical areas in relation of pollution, mainly those ones that contributes with Phosphorous (P) and Nitrogen (N), provided by animal wastes. The results of erosion simulations for the soils of the Bonito’s river watershed were demonstrated coherent with the Brazilian reality, evidencing to be this research of great interest for the managers and decision makers of the watershed.

Neste trabalho foi utilizada uma metodologia eletroanalítica para o estudo do comportamento dos pesticidas triazínicos, Atrazina e Ametrina em água e sedimentos do rio Mogi-Guaçu. Para isto utilizou-se a técnica de voltametria de onda quadrada (SWV) e o eletrodo de gota suspensa de mercúrio (HMDE). Inicialmente, os parâmetros experimentais (e voltamétricos) foram otimizados a fim de se obter a melhor resposta, em termos de intensidade de corrente de pico e definição do perfil voltamétrico. As melhores condições encontradas foram: eletrólito suporte CaCl2 0,01 mol L-1 em pH 3,0 e 2,3, para Ametrina e Atrazina, respectivamente, f = 100 s-1; a = 50 mV e DEs=2,0 e 10,0, para Ametrina e Atrazina respectivamente. Após a otimização, curvas de trabalho foram construídas para os dois pesticidas. Foram determinados os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ), fatores de recuperação, repetibilidade, reprodutibilidade e sensibilidade da metodologia utilizada. Os resultados obtidos utilizando esta metodologia eletroanalítica foram comparados com os obtidos por HPLC-UV. Para Ametrina e Atrazina em eletrólito preparado com água do Milli-Q, os valores de LD encontrados foram de 2,12 ?g L-1 e 1,16 ?g L-1 e os de LQ foram de 7,06 ?g L-1 e 3,90 ?g L-1, respectivamente. Os valores de LD obtidos utilizando HPLC-UV para Ametrina e para a Atrazina foram de 2,69 ?g L-1 e 1,37 ?g L-1, enquanto aqueles para o LQ foram de 9,01 e 10,62 ?g L-1, respectivamente. Observou-se, desta maneira, que os resultados obtidos usando as duas técnicas são muito próximos e inferiores aos valores recomendados pela Comissão Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) para águas residuais e efluentes industriais, 50 ?g L-1 para a Atrazina. Além disto, os valores reportados acima são tão baixos quanto os valores máximos aceitos pela Enviromental Protection Agency (EPA - USA) para águas potáveis, 3 ?g L-1 e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), também para águas potáveis, 2 ?g L-1. A aplicação da mesma metodologia para águas naturais forneceu parâmetros importantes para verificar o comportamento destes pesticidas em águas, principalmente no que se refere à sua persistência. Foram determinados os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ), assim como os fatores de recuperação para amostras de água do Rio Mogi-Guaçu, coletadas em três pontos diferentes, utilizando a técnica de SWV. Para Ametrina em eletrólito preparado com água do rio, os valores de LD variaram entre 15,41 e 29,54 ?g L-1 enquanto que os valores de LQ situaram-se entre 51,38 e 98,49 ?g L-1. Já para a Atrazina, os valores de LD variaram entre 4,90 e 6,19 ?g L-1 e os valores de LQ entre 16,36 e 20,65 ?g L-1 respectivamente. Os fatores de recuperação para Ametrina variaram entre 98,12 e 98,50% e para Atrazina entre 98,00 e 98,80%. As fotodegradações dos pesticidas foram estudadas com a exposição à radiação solar de soluções contendo os pesticidas e preparadas com água do Milli-Q, água de rio e água de rio contendo amostras de sedimentos. Os decaimentos da corrente de pico de redução da Ametrina e da Atrazina com o tempo de exposição à luz solar, variaram conforme o ponto de coleta da água do rio Mogi- Guaçu e a natureza do pesticida. Assim, para a Ametrina as porcentagens de decaimento de corrente após 32 horas de exposição foram de 19,10% (água do Milli-Q); 28,24% (ponto 1); 47,62% (ponto 2) e 30,92% (ponto 3). Já para a Atrazina, as respectivas porcentagens de decaimento das correntes de pico de redução foram de 37,50%; 45,90%; 46,10% e 36,53%. Para soluções contendo os sedimentos, a porcentagem de degradação ficou por volta de 30% para Ametrina enquanto que para a Atrazina a diferença foi marcante, ficando em torno de 86%. Os valores dos coeficientes das isotermas de adsorção de Freundlich obtidos indicaram uma dependência da adsorção com o teor de matéria orgânica e argila no sedimento para os três pontos de coleta do sedimento. De acordo com o critério adotado pelo IBAMA, os pesticidas Ametrina e Atrazina apresentam adsorção baixa, ficando pouco adsorvidos no sedimento. Os valores do 1/n da isoterma de Freundlich variaram entre 1,00 e 1,15 indicando uma característica de partição linear para todos os pontos. Os valores de matéria orgânica para os três pontos de coleta, variaram de 5,45 a 15,16%. A matéria orgânica encontra-se revestindo grande parte das frações minerais do solo e sedimento. Estas frações minerais variam de 15,7 a 20,8%, sendo os teores de silte de 12,3 a 16,3%. / An electroanalytical methodology was employed aiming to study the behaviour of the triazinic pesticides Atrazine and Ametrine in water and sediment collected from the Mogi-Guaçu River. The square wave voltammetry (SWV) and the hanging mercury drop electrode (HMDE) were employed. In a first step, the experimental (and voltammetric) parameters were optimized in order to yield the highest current signals as well as the most well defined voltammetric profiles. The best conditions were achieved as: 0.01 mol L-1 CaCl2 as the support electrolyte at pH 3.0 and 2.3 for Ametrine and Atrazine respectively, f = 100 s-1, a = 50 mV and ?Es = 2.0 and 10.0 for Ametrine and Atrazine respectively. After this initial step, analytical curves were obtained for both pesticides. The corresponding detection (LD) and determination (LQ) limits were calculated, as well as the recovering factors, repeatability, reproducibility and sensibility for the analytical methodology, which was compared with those, obtained using the HPLC-UV. For Ametrine and Atrazine, in pure electrolyte the LD values were 2.12 and 1.16 ?g L-1, while the LQ ones were 7.06 and 3.90 ?g L-1, respectively. The same parameters, obtained with HPLC-UV yielded LD values of 2.69 and 1.37 ?g L-1 for Ametrine and Atrazine, respectively, while the LQ ones were 9.01 and 10.62 ?g L-1, respectively. In this way, it is apparent that the results obtained in this work were very close for both techniques and lower than the minimum limit allowed by the Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) for waste water or industrial effluents, 50 ?g L-1. Moreover, they are close to the maximum allowed value for drinking water postulated by the Environmental Protection Agency (EPA – USA), 3 ?g L-1 and the Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), 2 ?g L-1. The application of the same methodology for natural water samples yielded important parameters to establish the behaviour of pesticides, mainly concerning with its persistency. It were determined the detection and quantification limits and recovering factors by the SWV technique, for river water samples collected in three different points. For Ametrine, the LD values for electrolytes prepared with river waters, varied between 15.41 and 29.54 ?g L-1, while the values for LQ were between 51.38 and 98.49 ?g L-1. The same values for Atrazine were determined between 4.90 and 6.19 for LD and 16.36 and 20.65 for LQ. The recovering factors for Ametrine were found to be between 91.12 and 98.50% and for Atrazine between 98 and 98.8%. The photodegradations of pesticide molecules were studied by exposition to daylight of solutions containing the pesticides prepared with Milli-Q water, river water and river water containing sediments. The peak current decaying for Ametrine and Atrazine with exposition time varied accordingly the water collection point in the Mogi-Guaçu River and the nature of the pesticide. In this way, for Ametrine the percentage of decaying after 32 hours of exposition were 19.10% for Milli-Q water, 28.24% point 1, 47.62% point 2 and 30.92% point 3. For Atrazine, the respective decaying percentages of peak currents were 37.5%, 45.90%, 46.10% and 36.53% respectively. For solutions containing sediments (also collected in points 1, 2 and 3) the degradation percentage was around 30% for Ametrine, while for Atrazine the difference, around 86%. The coefficients from Freundlich adsorption isotherms presented values depending on the organic matter and clay present in the sediment samples. The pesticides presented low adsorption characteristic on the sediments. The 1/n values from Freundlich isotherm varied between 1.00 and 1.15, indicating a linear partition coefficient characteristic in all points. In this way, it is possible to associate the Kf values with the partition coefficients (Kd). The organic matter content for the three collection points varied between 5.45 and 15.15. The organic matter is found to be covering the mineral fractions of soils and sediments. These mineral fractions varied from 15.7 to 20.8%, while silt content were among 12.3 and 16.3%.

O presente estudo propôs estimar a produção de sedimentos por erosão laminar em duas microbacias hidrográficas localizadas na região do município de Imperatriz - MA, uma com floresta natural e uma com floresta plantada, baseando-se em características topográficas, climáticas, pedológicas, uso da terra e da paisagem, utilizando Sistemas de Informação Geográfica (SIG). A base metodológica segue a proposta por Ferraz (2002) que desenvolveu um método para determinar áreas produtoras de sedimentos na bacia do rio Piracicaba - SP. O que se pretendeu com o estudo foi ajustar esse método para a escala de bacias de menor tamanho (microbacias). A microbacia com floresta natural apresenta regime de vazão perene com vazão média de 2,65 L s -1, onde 75 % de sua área está coberta por vegetação natural em relevo formado por colinas de declive suave a acentuado. A microbacia com floresta plantada apresenta regime de vazão intermitente com vazão média de 0,07 L s-1, está coberta por floresta de eucalipto em 89 % de sua área total em uma área formada por colinas de declive suave a plano. Como resultado, o fluxo anual específico estimado na microbacia com floresta natural considerando três anos hídricos foi, respectivamente, (200,9 kg ha-1 ano-1, 185,8 kg ha-1 ano-1 e 155,8 kg ha-1 ano-1) e na microbacia com floresta plantada foi, respectivamente, (5,8 kg ha-1 ano-1, 5,1 kg ha-1 ano-1 e 6,5 kg ha-1 ano-1. O fluxo anual específico amostrado em base mensal nas microbacias com floresta natural e com floresta plantada foi, para os três anos hídricos estudados, respectivamente, (11,7 kg ha-1 ano-1, 17,4 kg ha-1 ano-1 e 11,9 kg ha-1 ano-1) e (0,6 kg ha-1 ano-1, 1,7 kg ha-1 ano-1 e 0,8 kg ha-1 ano-1). O índice topográfico teve grande influência na geração de produção de sedimentos por erosão laminar. A microbacia com floresta natural apresentou índice topográfico de O a 20,9 e a microbacia com floresta plantada índice topográfico de O a 2,6. Ambas microbacias apresentaram índice de erosividade da chuva baixo e mesmo índice de proteção do solo e de erodibilidade do solo. Os índices médios de indicadores estruturais da paisagem foram (0,02 e 0,03), respectivamente, para as microbacias com floresta natural e floresta plantada. Os dados estimados da produção de sedimentos por erosão laminar de cada vertente da microbacia com floresta plantada foi de (0,0 kg ha-1 ano-1 a 1,1 kg ha-1 ano-1 e de (0,0 kg ha-1 ano-1 a 4,5 kg ha-1 ano-1) para a microbacia com floresta natural. O modelo superestimou os dados amostrados da produção de sedimentos por erosão laminar. Contudo, os dados amostrados representam uma amostra mensal de sedimentos em suspensão e podem ter sido subestimados. O desenvolvimento de indicadores estruturais da paisagem com o uso de SIG e de trabalho de campo foram fundamentais para aferir sobre as mudanças ocorridas na unidade da paisagem. O modelo de estimativa d |produção de sedimentos em suspensão em microbacias hidrográficas mostrou-se adequado para a escala de microbacias hidrográficas. / The objective of this study was to estimate sediment yield by laminar erosion in catchments covered by natural forest and Eucalyptus, using the topographic characteristic, climate, soils, land use and landscape parameters using GIS. The study was carried out in the Municipality of Imperatriz, State of Maranhão. The catchment covered with natural forest has perennial flow, with average flow rate of 2,65 L s-1, with about 75 % of it area covered with natural forest, located in a soft to rough relief. The catchment covered with Eucalyptus has intermittent flow with an average flow rate of 0,07 L s-1, with about 89 % of it area covered with Eucalyptus located in a soft to plain relief. As a result, the estimated especific annual flow in the catchment covered by natural forest and Eucalyptus were, respectively, (200,9 kg ha-1 year-1, 185,8 kg ha-1 year-1 and 155,8 kg ha-1 year-1) and (5,8 kg ha-1 year-1, 5,1 kg ha-1 year-1 and 6,5 kg ha-1 year-1). The measured specific annual flow based in monthly sampling in the catchment covered with natural forest and Eucalyptus were, respectively, (11,7 kg ha-1 year-1, 17,4 kg ha-1 year-1 and 11,9 kg ha-1 year-1) and (0,6 kg ha-1 year-1, 1,7 kg ha-1 year-1 and 0,8 kg ha-1 year-1). The catchment covered with natural forest had a LS factor between O to 20,9 and the catchment covered by Eucalyptus between O to 2,6. Both catchments had a low erosivity index and equal soil erodibility and equal land use index. The landscape structures indicators indexes were (0,02 and 0,03) for catchment covered with natural forest and Eucalyptus, respectively. The estimated sediments yield by laminar erosion by elementary hillslope were (0,0 kg ha-1 year-1 -1,1 kg ha-1 year-1) for the Eucalyptus and (0,0 kg ha-1 year-1 - 4,5 kg ha-1 year-1) for catchment covered by natural forest. However, the measured data represent monthly sampling of suspended sediment yield, which can be measured subestimated. The developded landscape structures indicators index using GIS and field method were fundamental to survey the changes in landscape. The model showed to be adequate for the estimation of sediment yeld in catchment scale.

A contaminação dos ecossistemas aquáticos por metais-traço demanda preocupação já que estes contaminantes podem exercer efeitos tóxicos sobre a biota e aumentar os custos para tratamento da água. Em geral, tais problemas de degradação são decorrentes de uma gestão de recursos hídricos deficiente. Tendo como área de estudo a represa Paiva Casto, reservatório integrante do Sistema Cantareira, maior sistema de abastecimento público da região metropolitana de São Paulo, este trabalho teve o intuito de: investigar o histórico da contaminação por metais-traço (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Al) por meio da geocronologia por 210Pb e indicar um valor de referência para estes; identificar a heterogeneidade espacial destes contaminantes; analisar a biodisponibilidade e com base na possibilidade de adequar etapas do sistema de gestão de recursos hídricos europeu, a Diretiva Quadro da Água (DQA) discutir a qualidade química dos sedimentos da represa em estudo. Foram efetuadas duas coletas em campo, destinadas à avaliação do histórico da contaminação ambiental por metais-traço e à análise da biodisponibilidade por meio da técnica de sulfetos volatilizáveis por acidificação (SVA) e metais simultaneamente extraídos (MES). O histórico da contaminação por metais-traço abrangeu um período de 100 anos e indicou que os maiores impactos na região, em relação a estes contaminantes, ocorreu em período anterior ao início de operação da represa Paiva Castro, com exceção do Cu. Para o Cu, em sedimentos superficiais, os teores excederam até três vezes e meia o VR. Este resultado é provável consequência da aplicação de sulfato de cobre para o controle de florações de algas. Os dados para os VR divergiram daqueles estabelecidos para a crosta terrestre, porém foram semelhantes aos encontrados para a bacia do Alto Tietê, com exceção dos metais Cr e Pb. A análise de (SVA/MES) indicou que os metais não estavam biodisponíveis. Dentre as áreas amostradas, a região da barragem apresentou ao longo do tempo as maiores taxas de acumulação para metais-traço em contraposição à área de captação das águas para abastecimento público. Em relação a DQA, constatou-se que existe capacidade científica para avançar na incorporação de novos instrumentos na gestão, principalmente no Estado de São Paulo, entretanto, é preciso que haja sistemas de saneamento e monitoramento adequados e especialmente decisão política e rigor na aplicação destes novos instrumentos, caso contrário a incorporação da DQA é inviável. Aplicando algumas das normas da DQA na avaliação da qualidade química dos sedimentos da represa Paiva Castro constatou-se que a qualidade geral para este manancial é boa. Apesar disto é necessário que as políticas públicas sejam de fato aplicadas contra a degradação deste importante manancial, caso contrário a boa qualidade deste reservatório estará em risco / Contamination of aquatic ecosystems by trace metals demand concern since these contaminants may cause toxic effects on biota and increase costs for water treatment. In general, such degradation problems are due to a poor water management. A study was conducted at Paiva Castro reservoir, one of the reservoirs of the Cantareira System, largest public water supply system in the metropolitan region of São Paulo, this study aimed to: investigate the history of the accumulation of trace-metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn, Al), through geochronology by 210Pb; establish background values (BV); analyze spatial heterogeneity; bioavailability and based on the possibility of adjusting some instruments of the European water resources management system, the Water Framework Directive (WFD), discuss the chemical quality of Paiva Castro\'s sediments. Two collections were performed, to assess the historical environmental contamination by trace-metals and to analyze the bioavailability using the technique of sulfides volatilizable by acidification (AVS) and simultaneously extracted metals (SEM). The history of contamination by trace- metals covered a period of 100 years and indicated that the greatest impacts in the region occurred in periods prior to the reservoir operation, with the exception of Cu. For Cu, in surface sediments, the levels exceeded three times and a half the BV. This result is probable consequence of copper sulphate application for controlling algal blooms. Data for BV were different from those found in the earth\'s crust, but similar to those found for the Alto Tietê basin, except for Cr and Pb metals. Analysis (AVS/ SEM) indicated that metals were not bioavailable. Among the sampled areas, the region of the dam, showed the highest rates of accumulation for trace- metals in contrast to the catchment area for public water supply. Regarding WFD, it was observed that there is scientific capacity to incorporate new instruments in the management, mainly in São Paulo, however, there must be adequate sanitation and monitoring systems and especially political decision and rigor in the application of these new tools, otherwise the incorporation of the WFD is unviable. Applying some of the WFD instruments in assessing the chemical quality of Paiva Castro\'s sediments, it was found that the quality of this ecosystem is good. Nevertheless, it is necessary that public policies are actually applied against the degradation of this important ecosystem; otherwise, reservoir\'s \'good quality\' will be at risk

Orientador: Wanilson Luiz Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-22T15:39:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nizoli_EricoCasare_D.pdf: 3439410 bytes, checksum: 6e05f3840a6ddac0203d12e536c08876 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Durante as últimas décadas, efluentes industriais têm sido lançados no sistema estuarino de Santos-Cubatão, onde os rios Cubatão e Morrão são os principais receptores das descargas industriais. Diversos estudos foram realizados nos sedimentos do rio Morrão, já sendo bem conhecida a geoquímica da concentração total dos elementos neste ambiente. Os elevados níveis de ferro e fósforo de origem antrópica nestes sedimentos colocam este ambiente em um patamar científico cujos processos físico-químicos dominantes ainda são desconhecidos. No presente estudo, buscou-se identificar os processos que ocorrem na partição água intersticial-sedimentos em ambientes estuarinos impactados e o papel que a alta concentração de ferro e fósforo desempenha na variabilidade geoquímica tempo-espacial desta partição. Para tanto, foram investigados a dinâmica multi-elementar nos sedimentos, nas águas intersticiais, características fisico-químicas, matéria orgânica, sulfetos volatilizados por acidificação (AVS) e metais simultaneamente extraídos (SEM), granulometria e mineralogia mensalmente durante o período de onze meses, em dois ambientes do rio Morrão, sistema estuarino de Santos-Cubatão. Adicionalmente, foi desenvolvido um dispositivo para amostragem temporal de água intersticial por equilíbrio difusivo com sistema de coleta de amostra/recarga e uma proposta de mini-coluna para extração em fase sólida para a determinação de metais por ICP-MS em águas salinas. Os resultados obtidos demonstraram que o amostrador de água intersticial por equilíbrio difusivo proposto neste estudo é adequado para o emprego em trabalhos onde se pretende coletar temporalmente água intersticial sem perturbar os sedimentos e onde há a necessidade de um maior volume de amostra, o que não pode ser conseguido empregando amostradores apresentados pela literatura com funcionamento semelhante. Os dados do estudo sobre extração em fase sólida para determinação de metais em águas salinas por ICP-MS demonstraram que a mini-coluna com resina quelante proposta neste trabalho é eficaz em remover a matriz salina, apresentando precisão e exatidão adequadas aos níveis de analito presentes nas amostras. Já os resultados obtidos no estudo sobre a partição água intersticial-sedimentos em ambientes estuarinos impactados mostraram a existência de variações geoquímicas espaço-temporais para elementos maiores, menores e traços nos sedimentos. Assinaturas geoquímicas discriminantes foram observadas entre as populações de amostras VG (sedimentos expostos durante menor maré - borda do canal) e CN (sedimentos permanentemente submersos). Foi observado ainda que os elementos estudados se agrupam (análise de componente principal - PCA) de acordo com três fontes distintas (natural, indústrias siderúrgica e de fertilizantes). Variação espacial e temporal também foi identificada para a água intersticial, indicando que a autigênese de vivianita e magnetita estão entre os principais fatores controladores dos metais na água intersticial nos diferentes ambientes. Fases secundárias sulfetos (AVS) também exercem ação controladora dos metais na interface sedimento-água intersticial. Contudo, magnetita e vivianita apresentam-se como importantes retentores de metais na fase sólida, cuja cristalização autigênica é decorrente de introdução antrópica de Fe e P em grande escala no ambiente sedimentar do estuário do rio Morrão / Abstract: During the last decades, industrial effluents have been discharged into the estuary of Santos-Cubatão, where Cubatão and Morrão rivers are the main receivers of industrial discharges. Several studies were made in sediments of Morrão River, being already well known the geochemistry of the total concentration of the elements in this environment. The high levels of iron and phosphorus of anthropogenic origin in sediments, putting the environment on a scientific level in which dominant physical and chemical processes are still unknown. In the present study, we sought to identify the processes that occur in the pore water-sediment partition in estuaries impacted and the role that the high concentration of iron and phosphorus plays in the time and spatial geochemical variability. Therefore, we investigated the multi-elemental dynamics in sediments, interstitial waters, physico-chemical, organic matter, AVS and SEM, particle size and mineralogy, monthly, during the period of eleven months, in two places of Morrão river, Santos-Cubatão estuarine system. Additionally, we developed a device for temporal sampling of interstitial water by diffusive equilibrium system with sampling/recharging and a proposal for a mini-column for solid phase extraction for the determination of metals by ICP-MS in saline waters. The results showed that the pore water sampler for diffusive equilibrium proposed in this study is suitable for employment in investigations where it is necessary to collect temporally pore water without disturbing sediment and when there is a need for a larger sample volume, which cannot be achieved by employing samplers presented in the literature that operate similarly. Data from the study of solid phase extraction for the determination of metals in saline waters by ICP-MS showed that the mini-chelating resin column proposed in this study is effective in removing the salt matrix, with adequate accuracy and precision levels of analyte present the samples. Since the results obtained in the study of the pore water-sediment partition in estuaries impacted showed the existence of spatial and temporal geochemical variations for major, minor and trace elements in sediments. Discriminant geochemical signatures were also observed among the sample populations VG (sediments exposed during low tide - canal edge) and CN (permanently submerged sediments). It was also observed that the studied elements are grouped (Principal component analysis - PCA) according to three separate sources (natural, steel and fertilizer industries). Spatial and temporal variation was also identified for the interstitial water, indicating that the authigenesis of vivianite and magnetite are the main controlling factors of metals in the pore water in different environments. Secondary sulfide phases (AVS) also exert controlling metals in the interface sediment-pore water. However, magnetite and vivianite present themselves as important scavengers of metals, which authigenic crystallization is due to anthropogenic introduction of Fe and P large-scale sedimentary environment in the Morrão estuary / Doutorado / Geologia e Recursos Naturais / Doutor em Ciências

Orientador: Giorgio Basilici / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-19T02:29:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fioriti_LenitadeSouza_M.pdf: 9172636 bytes, checksum: 3ae99280216e3efccb7e0ac6bd5c83c0 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Simulações físicas de correntes de densidade em escala reduzida têm sido desenvolvidas para o entendimento dos processos físicos que ocorrem nos eventos naturais. O presente trabalho apresenta modelagens físicas de fluxos gravitacionais realizadas em tanque com forma de canal (4,5x0,15x0,5m). O objetivo foi o entendimento dos processos hidrodinâmicos e deposicionais de tais fluxos, mediante variações de vazão e concentração. Os dados obtidos experimentalmente foram correlacionados com informações extraídas de afloramentos e do monitoramento dos eventos naturais, obtidas na literatura. Os sedimentos eram constituídos por 30% carvão, 30% ballotini e 40% caulim do volume total de massa da mistura, com frações granulométricas entre argila e areia fina. Foram simuladas correntes: i) com vazão constante e alta concentração (20%); ii) com vazão constante e baixa concentração (10%); iii) com vazão variada e alta concentração (20%); iv) com vazão variada e baixa concentração (10%). As variações da vazão foram diretamente proporcionais às variações da altura e velocidade da corrente. A maior intensidade das vazões e das velocidades ocasionou uma maior força de resistência do fluído ambiente. O desenvolvimento da altura da corrente foi favorecido devido a essa ação de reação da água ambiente. A variação da concentração foi diretamente proporcional à variação da velocidade e inversamente proporcional à variação da altura da corrente. Esse comportamento foi explicado pelo número de Reynolds. O aumento da concentração do fluxo ocasionou a diminuição da intensidade da turbulência e das alturas desenvolvidas pelo corpo da corrente. Quanto menor a viscosidade de um fluxo, maior é o número de Reynolds, e seu escoamento tende a caracterizar um fluxo turbulento. As correntes apresentaram estratificação vertical de densidade (fluxo bipartido). A porção inferior foi caracterizada pelo fluxo cisalhante basal, onde a deposição ocorreu por progressiva gradação, e pelo fluxo laminar ou região de plug, onde a deposição ocorreu por congelamento em massa. A porção superior foi caracterizada pelo fluxo de turbidez cujo mecanismo de deposição foi a decantação e tração. O aumento da concentração favoreceu o desenvolvimento do debris flow. A porção superior turbulenta foi substituída por uma nuvem diluída de grãos finos. Os sedimentos apresentaram tendência de acumulação na porção proximal do tanque, com diminuição da espessura e frações granulométricas dos depósitos em direção à porção distal. Concluiu-se que o aumento da concentração implicou no aumento da massa do depósito, porém a sua espessura tendeu a permanecer constante. Os grãos foram transportados para mais longe, o que fez com que o comprimento do depósito aumentasse. Isso foi decorrente da interação entre os grãos, a qual favoreceu a capacidade de transporte e inibiu a decantação dos sedimentos (hindered settling). As correntes simuladas corresponderam aos fluxos gravitacionais subcríticos monitorados na natureza, cujos sedimentos foram representados por grãos de tamanho entre areia muito fina e seixos. Os resultados experimentais apresentaram analogia com a Unidade Apiúna, localizada na Bacia do Itajaí (Santa Catarina/Brasil), a qual representa uma seqüência clássica de depósitos de água profundo / Abstract: Physical simulations of density currents in small scale have been developed to study the physical processes that occur in natural events. The present study deals with laboratory models in flume of gravitational flows (4,5x0,15x0,5m). It was devoted to understanding hydrodynamic and depositional processes, depending on variations in discharle and concentrations of density currents. The experimental data were correlated with information derived from outcrops and monitoring of natural events, which were obtained from literature. Sediments used in the model consisted of 30% coal, 30% silica and 40% kaolin, with grain size range between clay and fine sand. The currents ran down with i) constant discharle and high concentration; ii) constant discharle and low concentration; iii) varied discharle and high concentration; iv) varied discharle and low concentration. Discharle variations were directly proportional to height and velocity variations of the flow. The highest intensity of flows and velocities resulted in greater resistance force from the fluid environment. The development of high current was favored because of this response action of the fluid environment. Concentrations variations were directly proportional to the velocity and inversely proportional to the height variations of the flow. This behavior was explained by Reynolds number. Flow concentration increases caused the decrease of turbulence intensity and the decrease of heights carried by the current. The currents showed density stratified profile (bipartite flow). The sediments were deposited by progressive aggradations from a basal shear flow, by "freezing" en masse from laminar flow and by settling and traction from turbulent/dilute flow. The increase in concentration favored the development of debris flow. The upper turbulent flow was replaced by a dilute cloud of fine grains. The sediments showed a tendency to accumulate in the proximal portion of the flume with deposit thickness and grain size range decreasing towards the distal portion of the flume. The increase in discharle and concentration resulted in increase of the depositional mass, but its thickness tended to remain constant. The grains were transported over longer distances, which meant that the length of the deposit increase. This was due to the interaction among the grains, which increased the carrying capacity and inhibited the settling of sediments (hindered settling). The simulated currents corresponded to subcritical gravity flows monitored in nature, whose sediments were represented by grain size between fine sand and pebbles. The experimental results showed analogy with Apiúna Unit, located in the Itajaí Basin (Santa Catarina/Brazil), which represents a classic sequence of deep water deposits / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências