Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2016-03-28T13:21:03Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoAmbientalSobre 1.pdf: 34440453 bytes, checksum: 55a7a2c7e481f76be7d14994f23e0d70 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-04-05T14:03:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoAmbientalSobre 1.pdf: 34440453 bytes, checksum: 55a7a2c7e481f76be7d14994f23e0d70 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T14:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_EstudoAmbientalSobre 1.pdf: 34440453 bytes, checksum: 55a7a2c7e481f76be7d14994f23e0d70 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente estudo foi realizado na bacia hidrográfica do Rio Matipó, afluente do Rio Doce, em Minas Gerais. O principal objetivo do trabalho foi o levantamento e análise da situação ambiental da bacia no que se refere à qualidade da água, seu uso, ocupação humana e degradação. Foram feitas amostragens de água e sedimentos de fundo em 25 estações de coleta situadas ao longo do curso da bacia hidrográfica do Rio Matipó, em duas etapas, uma realizada durante o período chuvoso (março/2014) e a outra durante o período de estiagem (agosto/2014). Foram analisados parâmetros físico-químicos, principais cátions, ânions, coliformes totais, Escherichia coli na água e metais nos sedimentos de fundo. Os resultados obtidos indicam que a turbidez e as concentrações de cobre, cromo, ferro, lítio, níquel e zinco em alguns pontos de amostragem estavam acima dos limites estabelecidos para a classe 2 da resolução Conama 357/05. Além, disto a maioria dos pontos avaliados tem elevada contaminação fecal. Sedimentos de fundo em algumas estações de coleta mostraram elevadas concentrações de zinco, cobre e níquel indicando a possibilidade de imediatos efeitos deletérios à biota. Foi possível relacionar as concentrações elevadas de cálcio, bário, cobre, cromo, ferro, lítio, magnésio, manganês, potássio, sódio e zinco das águas aos processos de interação com o substrato rochoso, dominantemente constituído por metabasaltos e metatonalitos com intercalações de metacalcário calcítico e dolomítico. As elevadas concentrações, em alguns pontos de amostragem, são de origem antrópica. De acordo com os resultados obtidos, a região da bacia hidrográfica do Rio Matipó, enfrenta problemas relacionados à agricultura de alta e baixa produtividade, pastagens degradadas, áreas de preservação deficitárias, solos expostos, entre outros impactos ambientais provocados por atividades produtivas exercidas de forma não sustentável. ____________________________________________________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This study was conducted in the river basin of Matipó, a feeder stream of the Rio Doce, in Minas Gerais. The main objective of the study was a data collection and analysis of the environmental situation of the basin in terms of water quality, its usage, human occupation and degradation. Samples of water and bottom sediments were taken in 25 collecting stations located along the river basin of Matipó in two stages, one held during the rainy season (March / 2014) and the other during the dry season (August / 2014). Physicochemical parameters, major cations, anions, faecal coliform standards, Escherichia coli in water and metals in bottom sediments were analyzed. The results indicate that the turbidity and concentrations of copper, chromium, iron, lithium, nickel and zinc in some collecting points were above the limits established for Class 2 of CONAMA Resolution 357/05. In addition, most of the sites have high faecal contamination. Bottom sediments in some collecting stations showed high concentrations of zinc, copper and nickel, which indicate the possibility of immediate harmful effects to biota. It was possible to relate the high concentrations of calcium, barium, copper, chromium, iron, lithium, magnesium, manganese, potassium, sodium and zinc of water to the processes of interaction with the bedrock, predominantly consisting of metabasalts and metatonalites interlayered with calcitic and dolomitic metalimestone. High concentrations in some collecting points are of man-made origin. According to the results, the region of the river basin of Matipó faces problems related to agriculture of high and low productivity, degraded pastures, areas of poor preservation, exposed soils, among other environmental impacts of productive activities carried out in an unsustainable way.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:57:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10371_DISSERTACAO_CAMILA GUIMARÃES(FINAL).pdf: 3002551 bytes, checksum: e860f87d6aef4c215dfb2394b2db2cea (MD5) Previous issue date: 2016-09-28 / A retirada da vegetação, uso e manejo inadequado do solo podem acarretar alterações no ciclo hidrológico e, consequentemente, no ciclo hidrossedimentológico, modificando a deposição e erosão de sedimentos. Além do uso e ocupação irregular, a construção de reservatórios também modifica a dinâmica natural do rio, o que interfere também no transporte de partículas sólidas, já que forma um meio de retenção artificial, o que pode acarretar a sedimentação nestes reservatórios e na perda da qualidade da água devido ao aumento da turbidez. Com o objetivo de estimar a vazão e a produção de sedimentos em uma bacia com presença de reservatórios, analisando a influência dos reservatórios na retenção de sedimento, utilizou-se como ferramenta o modelo matemático Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Os resultados da modelagem para o período analisado foram comparados com dados monitorados, e através da análise de sensibilidade, identificou-se os parâmetros que mais influenciavam os resultados, que por sua vez foram calibrados através do programa SWAT-CUP. Uma vez calibrado, a eficácia do programa foi avaliada estatisticamente com o Coeficiente de Eficiência de Nash-Sutcliffe (COE), Tendência Percentual (PBIAS), Erro Quadrado Médio (EQM) e o Coeficiente de Determinação (R²). Além disso, avaliou-se como a presença de reservatórios pode influenciar a modelagem do programa. A inserção de reservatórios em bacias que os contém é de extrema importância. Uma vez que influencia significativamente na vazão e na produção de sedimentos da bacia. No entanto, deve-se se atentar à inserção adequada de seus dados, uma vez que a qualidade dos dados influi na qualidade do modelo simulado. Verificou-se que a regra de operação é o parâmetro do reservatório que mais afeta na modelagem de vazão. O parâmetro relacionado à reservatório que mais afeta a produção de sedimentos é a e concentração de sedimento em equilíbrio (RES_NSED). Uma vez que a partir de sua definição pelo usuário, definirá a quantidade de sedimentos que irá sedimentar no reservatório, ou passar para as sub-bacias à sua jusante. A inserção dos reservatórios tornou a simulação da produção de sedimentos melhor, uma vez que os reservatórios serviram como forma de retenção de sedimentos.

Orientador : Dr. Fabiano Antônio de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa: Curitiba, 17/08/2015 / Inclui referências : fls. 102-112 / Resumo: O presente estudo tem como objetivo analisar a dinâmica de sedimentos em suspensão de bacias pareadas do rio Mutum-Paraná/RO com base na relação chuvavazão- sedimento-turbidez, a partir da intensificação do uso e cobertura da terra. Para tanto, utilizou-se base teórico-metodológica com enfoque geomorfológico (integrador) nas obras de Tricart e Ab'Saber. Realizou-se monitoramento mensal dos parâmetros hidrossedimentológicos: vazão, turbidez, coleta de amostras de água para quantificação de sedimentos em suspensão e coleta de dados pluviométricos. Os resultados obtidos mostram regulação dos parâmetros vazão, turbidez e sedimento em suspensão de três bacias denominadas bacia Floresta, bacia Pecuária e bacia Mutum-Paraná. Dentre os parâmetros hidrossedimentológicos analisados, as variáveis sedimento em suspensão e turbidez apontam forte a muito forte a correlação. A sensibilidade identificada nas oscilações das medidas de turbidez reflete-se diretamente na diminuição ou no aumento do volume de sedimentos quantificados para todas as bacias hidrográficas analisadas. A contribuição sedimentar das bacias mostrou-se diferente tanto nas comparações das análises mensais, quanto nas análises durante eventos pluviométricos extremos. A bacia Floresta apresentou regularidade hidrossedimentológica sempre com valores inferiores entre as variáveis turbidez e de sedimentos em suspensão. Notadamente, a bacia Pecuária apresentou aporte sedimentar bem mais alto em comparação à bacia Floresta, mesmo tendo área de contribuição inferior de 12 km². Anualmente, estimou-se que a bacia Pecuária produz, em média, 38,43% a mais de sedimento em suspensão, o que corresponde a 526,58 ton/ano e vazão média de 1,06 m³/s, em apenas 50% de sua área definida como uso da pecuária. Em se tratando de eventos pluviométricos significativos, os valores de sedimento em suspensão na bacia Pecuária também são considerados elevados, apresentando valores de 2.961,90 ton/ano e vazão de 3,06 m³/s em 21 de dezembro de 2014 e 1.721,23 ton/ano e vazão de 1,83 m³/s em 31 de janeiro de 2015, o que corresponde, respectivamente, a 35% e 53,7% a mais em relação à bacia Floresta. Palavras-chave: Hidrossedimentologia, Bacias Pareadas, Pecuária, Sedimento em Suspensão. / Abstract: This study aims to analyze the dynamics of sediment in suspension of paired basins the River Mutum-Paraná/RO based on the ratio rain- flow rate-sediment-turbidity, from the intensification the use and land cover. Therefore, it was used theoreticalmethodological basis with geomorphological approach (integrator), the works of Tricart and Ab'Saber. It was held monthly monitoring hydrosedimentological parameters: flow, turbidity, collecting water samples for measurement of suspended sediments and collecting data rainfall. The results show regulation of parameters flow, turbidity and suspended sediment of three basins called Forest basin, basin Livestock and Mutum- Paraná basin. Among the hydrosedimentological parameters analyzed variables suspended sediment and turbidity indicate strong to very strong correlation. The Sensitivity identified in fluctuations in turbidity measurements are reflected directly in the reduction or increase of the volume of sediment quantified for all watersheds analyzed. The sedimentary basins contribution were different in both comparisons of monthly analysis as the analysis during extreme rainfall events. The Forest Basin presented Hydrossedimentological regularity, always with lower values of the variables turbidity and of suspended sediment. Notably, the livestock basin showed a much higher sediment yield compared to forest basin, even though lower catchment area of 12 km². Each year, it is estimated that livestock basin produces an average of 38.43% more suspended sediment, which corresponds to 526.58 tons/year and average flow rate of 1.06 m³/s in only 50% of its area set to use for the practice of livestock. In the case of significant rainfall events the sediment values in suspension are also considered high, with values of 2961.90 tons/year and flow 3.06 m³/s on December 21, 2014 and 1721.23 tons/year and flow 1.83 m³/s on January 31, 2015, representing respectively 35% and 53.7% more than in the forest basin. Key words: Hidrossedimentology, paired basins, Livestock, sediment in suspension.

FARIAS, T. R. L. Produção de sedimentos em bacias hidrográficas sob diferentes contextos geoambientais: medida e modelagem. 2008. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Recursos Hídricos) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-29T12:17:30Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-29T14:17:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T14:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_trlfarias.pdf: 6005145 bytes, checksum: 7d1afbb501f0c79fb5027b25c5ff8421 (MD5) Previous issue date: 2008-03-28 / Sediment yield assessment is necessary in watersheds when it is desired to improve the quality of analysis, contributing for a consistent evaluation of water availability and, therefore, high-quality water resources management. The general objective was to evaluate the sediment yield in watersheds under different geo-environmental contexts. Three small basins had been monitored: the Aiuaba Experimental Basin, with drainage area of 12.0 km2, located in an environmental conservation area of the biome caatinga, in the Inhamus hinterland, under semi-arid climate; and the Basins of Pai João (9.3 km2) and Santo Antônio (6.8 km2), located in the Baturité mountain, under tropical sub-humid climate, which are impacted by anthropogenic actions, particularly agriculture. The basins characterization showed that Aiuaba, Pai João and Santo Antônio have, respectively, 100%, 86% and 76% of natural vegetation cover; and predominant fluvial regimes are ephemeral, intermittent and perennial. In the year of 2007, Hydrological and sedimentological variables were measured in these areas. The annual sediment yield estimate was made using liquid and solid discharges recorded in the basin outlet and the determination of sediment rating curves with these data. In the catchments Pai João and Santo Antônio, the bed load were simulated with model EB (Einstein and Brown equations), for not being possible the direct measurement of this parcel. The performance of model HIDROSED2 was assessed concerning sediment yield. In the Aiuaba basin the model was calibrated and validated using the monitored events. Simulations for 2003 to 2007 were carried out and the results had been compared with the measured ones using rating curves. In the Pai João and Santo Antônio basins the model only was calibrated, on the basis of some events monitored in 2007. The research provided the following results for Aiuaba, Pai João and Santo Antônio basins, respectively: the sediment yield was 1, 136 and 686 ton.km-2.year-1. It is observed that the order of magnitude of sediment yield increases with the level of environmental degradation. It is not possible to trace final conclusions solely in function of the soil use, because other factors influence sediment yield. In the event evaluation of the three basins, model HIDROSED2 did not present satisfactory results for the small events. On the other hand, in the annual estimate and of intense events of sediment yield, the model presented satisfactory results in comparison with the measurements. The results suggest: (1) there was a direct correlation between environmental degradation and sediment yield, quantified in the studied basins; (2) the improvement of modeling based on the physical processes is needed; and (3) hydrological and sedimentological measurements in catchments with the elaboration of data bases are still necessary for the State of Ceará. This should contribute for the implantation of management instruments of the water resources. / Avaliações de produção de sedimentos em bacias hidrográficas são necessárias quando se deseja melhorar a qualidade da análise técnica, contribuindo para uma avaliação consistente da disponibilidade hídrica e, consequentemente, para a gestão dos recursos hídricos. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar a produção de sedimentos em bacias hidrográficas sob a influência de diferentes contextos geoambientais. Três pequenas bacias foram monitoradas: a Bacia Experimental de Aiuaba, com área de drenagem de 12,0 km2, localizada em uma área de conservação ambiental do bioma caatinga, no sertão dos Inhamus, sob clima semi-árido; e as Bacias de Pai João (9,3 km2) e Santo Antônio (6,8 km2), localizadas no maciço de Baturité, sob clima tropical sub-úmido, que se encontram impactadas por ações antrópicas, particularmente agricultura. A caracterização das bacias mostrou que Aiuaba, Pai João e Santo Antônio têm respectivamente, percentual de cobertura vegetal natural de 100%, 86% e 76% e regime predominante de escoamento efêmero, intermitente e perene. Realizou-se monitoramento no ano de 2007, de variáveis hidrossedimentológicas nestas áreas. A estimativa anual de produção de sedimentos foi feita através da determinação de descargas líquidas e sólidas afluentes no exutório, e de equações de curvas-chave de sedimentos a partir destes dados. Nas bacias de Pai João e Santo Antônio, as cargas de leito foram estimadas por meio de simulação com o modelo EB (equações de Einstein e Brown), por não ter sido possível a medição desta parcela. Realizou-se ainda avaliação do modelo HIDROSED2 na estimativa de produção de sedimentos nas áreas. Na bacia de Aiuaba realizou-se simulação para o período de 2003 a 2007 e os resultados foram comparados com os medidos indiretamente (curva-chave). Nas Bacias de Pai João e Santo Antônio o modelo foi apenas calibrado, com base em alguns eventos monitorados em 2007. Na avaliação da produção de sedimentos nas bacias de Aiuaba, Pai João e Santo Antônio, os valores obtidos foram respectivamente 1, 136 e 686 ton.km-2.ano-1. Observa-se que a ordem de grandeza da produção de sedimentos aumenta com o nível de degradação ambiental. Entretanto, não é possível traçar conclusões unicamente em função do uso do solo, pois outros fatores influenciam a produção de sedimentos. Na avaliação individual de eventos nas três bacias o modelo HIDROSED2 não apresentou resultados satisfatórios para os pequenos eventos. Por outro lado, na estimativa anual e de eventos intensos de produção de sedimentos o modelo apresentou resultados satisfatórios em comparação com as medidas. Os resultados sugerem: (1) foi verificada correlação direta entre a degradação ambiental e a produção de sedimentos quantificada nas bacias estudadas; (2) a modelagem deve ser aprimorada com base na física de processos; (3) ainda há necessidade de monitoramento de variáveis hidrológicas e sedimentológicas com a elaboração de bancos de dados em bacias hidrográficas do Estado do Ceará, contribuindo para a implantação de instrumentos de gestão dos recursos hídricos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:05:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303779.pdf: 1811315 bytes, checksum: 644d71a0836d033cab000bcb4560da54 (MD5) / Biomarcadores geoquímicos e composição elementar foram avaliados a fim de determinar as fontes de matéria orgânica (MO) em um ambiente anóxico da Lagoa da Conceição. Um testemunho e três amostras de sedimentos superficiais (0-5 cm) foram coletados e analisados, após fracionamento e derivatização quando necessário, por cromatografia à gás com detector por ionização em chama (GC-FID) e cromatografia à gás acoplada a espectrometria de massas (GC/MS). Biomarcadores geoquímicos como alcanos, álcoois, ácidos graxos e esteróis foram detectados nas amostras de sedimentos superficiais e testemunho. Em ambos os casos, a razão C/N associada à distribuição dos homólogos para cada classe de biomarcadores permitiu inferir que a MO sedimentar é constituída de uma mistura de origens, como: plantas terrestres, detritos de bactérias e, principalmente, algas. A análise de agrupamento hierárquico permitiu agrupar as frações do perfil sedimentar quanto ao efeito do processo de eutrofização e a mudança das fontes de MO nos diversos intervalos de profundidade do testemunho. Para as amostras de sedimentos superficiais, a análise de agrupamento hierárquico possibilitou avaliar a dissimilaridade entre amostras provenientes de coletas realizadas em períodos diferentes. Além da origem da MO sedimentar, a alteração diagenética mediada por bactérias foi avaliada por meio das razões de esteróis saturados/insaturados. Os resultados obtidos neste trabalho estão de acordo com a condição redox e com os parâmetros físico-químicos apresentados pelo ambiente nos períodos de coleta. / Geochemical biomarkers and the elemental composition were evaluated to determine the sources of organic matter (OM) in an anoxic environment region of Conceição Lagoon (SC). A core and three samples of surface sediments (0-5 cm) were collected and analyzed, after fractionation and derivatization when necessary, by GC-FID and GC/MS. Geochemical biomarkers as hydrocarbons, alkanols, fatty acids and sterols were detected in the surface sediment samples and along the core. In both cases, the C/N ratio associated with the distribution of homologs of each class of biomarkers allowed us to infer that the sedimentary OM consists of a mixture of sources, such as terrestrial plants, bacterial debris and algae. Based on the hierarchical analysis the effect of the process of eutrophication and changing sources of OM in the various depth intervals of the core were evaluated. For samples of surface sediments, the hierarchical cluster analysis allowed us to evaluate the dissimilarity between samples collected from different periods. In addition to the origin of the sedimentary OM, the bacterially mediated diagenetic alteration was assessed by means of the ratios of sterols saturated/unsaturated. The results of this study are consistent with redox conditions and physico-chemical parameters provided by the environment in the collection periods.

Orientadores : Prof. Dr. Pedro Luis Faggion, Prof. Dr. Luis Augusto Koenig Veiga / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências Geodésicas. Defesa: Curitiba, 19/03/2015 / Inclui referências : fls. 109-115 / Resumo: Com o objetivo de desenvolver uma metodologia para a monitoramento do assoreamento de determinada área do reservatório da Usina Hidrelétrica Mauá, situada no rio Tibagi, entre as divisas dos municípios de Ortigueira e Telêmaco Borba no estado do Paraná, executou-se o levantamento batimétrico à montante da barragem em uma área de 170382,44m². Na coleta de dados, foram realizadas linhas de sondagens regulares, perpendiculares ao curso d'água, para obter a superfície do fundo do lago; e linhas de sondagens de verificações, longitudinais ao fluxo do rio, para calcular as incertezas verticais e o Padrão de Exatidão Cartográfica dos produtos gerados. O volume assoreado foi calculado comparando os dados provenientes do levantamento batimétrico com a superfície de referência obtida pelo recobrimento aéreo feito com a levantamento Laser antes do enchimento do reservatório. A redução das sondagens batimétricas com relação ao nível instantâneo da água do reservatório foi feito por três técnicas distintas de coleta de dados. As diferenças volumétricas dos Modelos Digitais do Terreno, da malha triangular foram calculas no sistema de informações geográficas ArcGIS. As análises das diferenças entre as superfícies do fundo foram feitas através processamento digital de imagens utilizando a interpolação dos modelos digitais pelo método da Vizinhança Natural, estrutura de dados matricial. Após a análise das diferenças entre os modelos, constatou-se que elas não representam apenas o volume assoreado do reservatório, mas também diferenças de elevação observadas em locais em que a presença de vegetação arbórea prejudica a definição real do fundo do lago. A aplicação de diferentes métodos (nível d' água observado por régua linimétrica, nível d' água rastreado com RTK estático e nível d' água coletado com RTK em movimento) de redução das sondagens batimétricas demonstrou que os dois primeiros métodos apresentaram resultados equivalentes, mostrando a viabilidade da aplicação dos mesmos para UHE Mauá. O conjunto de experimentos permitiu o estabelecimento de uma metodologia a ser aplicada na usina. Palavras-Chave: Monitoramento do Assoreamento, Levantamento Batimétrico e Modelo Digital do Terreno. / Abstract: In order to develop a methodology for the monitoring of silting of a particular area of the Mauá Hydroelectric Power Plant reservoir, located on the Tibagi River, between the currencies of the cities of Ortigueira and Telemaco Borba in the state of Paraná, it was executed the bathymetric survey upstream of the dam in an area of 170382,44m². In data collection were carried out regular surveys lines, perpendicular to the water course, to generate the surface of the lake bottom, and verification survey lines, longitudinal to river flow, to calculate the vertical uncertainties and the Cartographic Accuracy Standard of the products generated. The silted volume was calculated by comparing the descendant data of the bathymetric survey with the reference surface obtained by the aerial flight done with the Laser Scanner technology before filling the reservoir. The reduction of bathymetric surveys with respect to the instantaneous level of the reservoir water it was made by three different techniques of data collection. The volumetric differences of Digital Terrain Models, triangular network were calculated in the geographic information system ArcGIS. The analysis of the differences between the surfaces of the fund were made through digital image processing using the interpolation of digital models by the method of Natural Neighbor in matrix format. After analyzing the differences between the models, it was found that they not only represent the silted volume of the reservoir, but also differences in elevation observed in places in which the presence of arbustive vegetation affect the definition studies of the lake bottom. The application of different methods of reducing bathymetric surveys (water level measured by limnimetric scale, water level tracked with Estatic RTK and water level collected with Moving RTK) showed that the first two methods presented equivalents results, showing the feasibility of application of them for the Maua hydroeletric power plant silting surveying. The experiments allowed the establishment of a methodology to be applied in UHE Maua. Key words: Monitoring of Sedimentation, Bathymetric Survey and Digital Terrain Model.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-16T15:11:49Z No. of bitstreams: 1 2014_KarinaHattingh.pdf: 6338551 bytes, checksum: 074837857b2b16117c252f1b6b8db425 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-16T16:39:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_KarinaHattingh.pdf: 6338551 bytes, checksum: 074837857b2b16117c252f1b6b8db425 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-16T16:39:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_KarinaHattingh.pdf: 6338551 bytes, checksum: 074837857b2b16117c252f1b6b8db425 (MD5) / A interpretação dos sistemas isotópicos Rb-Sr e Sm-Nd tem se revelado uma importante ferramenta para o estudo da procedência e transporte de sedimentos em sistemas fluviais. Nesse sentido, o objetivo do estudo é determinar a composição dos isótopos de Sr e Nd e dos elementos maiores e menores em sedimentos em suspensão nas águas dos rios Marañón-Solimões, Beni-Madeira e Amazonas. Com base nos dados, pretende-se correlacionar essas composições às fontes dos sedimentos, observar prováveis mudanças sazonais e espaciais do sinal químico e isotópico, além de estabelecer relações entre os parâmetros hídricos. O estudo apresenta dados coletados durante um ano hidrológico entre 2009 e 2010. O Rio Marañón–Solimões apresenta valores isotópicos baixos de Sr (0.7090–0.7186), grande amplitude dos valores de εNd(0) (-15.17 a -8.09) e idades modelo Nd (TDM) entre 0,99-1,81 Ga. Dentre as principais fontes de contribuição para o Rio Marañón-Solimões incluem-se rochas vulcânica recentes do norte do Peru e Equador e, subordinadamente, rochas de maior residência crustal com composição carbonática da Bacia Marañón, ao norte do Peru.O Rio Beni–Madeira apresenta valores mais radiogênicos dos isótopos de Sr (0.7255–0.7403), valores εNd(0) muito negativos (-20,46 a -10,47) e idades modelo mais antigas (1,40-2,35 Ga) quando comparados aos dados do Rio Marañón-Solimões. Essa assinatura foi correlacionada aos sedimentos provenientes de bacias de foreland Paleozoica e Cenozóica, que são preenchidas por sedimentos Pré-Cambrianos do Cráton Amazônico e que hoje configura a Zona Subandina Boliviana. O Rio Amazonas apresenta valores isotópicos intermediários aos intervalos encontrados nos rios Marañón-Solimões e Beni-Madeira, com as razões dos isótopos de Sr variando entre 0.7193 e 0.7290, valores de εNd(0) entre -11.09 e -9.51, e idade modelo entre 1.28 e 1.77 Ga. O sistema hídrico e sedimentar no Rio Marañón-Solimões apresenta maior complexidade que no Rio Beni-Madeira. A dependência entre concentração dos sedimentos em suspensão (SSC) e a vazão de água (Qw) é maior no Rio Beni-Madeira. Os sistemas fluviais de maior captação, como Manacapuru e Óbidos, apresentam baixa relação SSC/Qw, porém o fenômeno de histerese formado entre esses parâmetros é mais bem desenvolvido. Com base nos ciclos de histerese formados pela concentração dos sedimentos em suspensão e pela variação isotópica em função da vazão ao longo do ano hidrológico sugere-se a variação isotópica de 87Sr/86Sr indica contribuição local de aporte sedimentar, enquanto os valores de εNd indicam sedimentos advindos de erosões a montante das estações. Além disso, os isótopos de Sr comparados à concentração elementares de Sr revelam uma interação entre água do rio e composição química e isotópica como sendo um processo hídrico de rápida reação. Em contrapartida, a interação dos isótopos de Nd com a água do rio apresenta um processo lento de reação. As concentrações entre os elementos solúveis e insolúveis indicam um intemperismo mais intenso nos sedimentos provenientes do Rio Beni-Madeira. Esse rio apresenta uma maior diferença na composição média de Sr entre as fases diluída (0.71774) e sólida (0.73426), que foi atribuída ao mais elevado grau de intemperismo dos sedimentos dessa drenagem. O Rio Amazonas apresenta uma diferença intermediária de 0.71150 na fase diluída e 0.72288 na fase sólida e o Rio Marañón-Solimões com a menor diferença de 0.70891 na fase diluída e 0.71482 na fase sólida. No Rio Beni-Madeira predomina o intemperismo de rochas silicáticas, enquanto no Rio Marañón-Solimões destaca-se também o intemperismo de rochas carbonáticas e evaporíticas. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Rb-Sr and Sm-Nd isotopic systems are important tools to constrain the provenance of sediment load in river systems. This study presents the isotopic composition of Sr and Nd isotopes and major and minor elements in suspended sediments from the Marañón-Solimões, Amazonas and Beni-Madeira rivers. The data were used to constrain the source region of the sediments and to better understand the main seasonal and spatial transport processes within the basin based on the variations of the chemical and isotopic signals. They also allow establishing a relationship between hydric parameters. The study presents data collected during a hydrological year between 2009 and 2010. The Marañón-Solimões River presents low Sr isotopic values (0.7090–0.7186), broad εNd(0) range (-15.17 to -8.09) and Nd model (TDM) ages varying from 0.99 to 1.81 Ga. Sources of sediments to the Marañón-Solimões River include recent volcanic rocks in northern Peru and Ecuador, as well as rocks with long crustal residence time and carbonates from the Marañón Basin, Peru. The Beni-Madeira River has more radiogenic Sr isotope values (0.7255–0.7403), more negative εNd(0) values (-20.46 to -10.47), and older Nd isotope model ages (from 1.40 to 2.35 Ga) when compared to the Marañón-Solimões River. These isotope data were related to the erosion of Paleozoic and Cenozoic foreland basins that are filled with Precambrian sediments derived from the Amazonian Craton. These basins are located in Bolivian Subandina Zone. The Amazon River presents intermediate isotopic values when compared to those found in the Marañón-Solimões and Beni-Madeira rivers. Its Sr isotopes ratios range between 0.7193 and 0.7290, and its εNd(0) values varies between -11.09 and -9.51. The Nd isotope model ages of the suspended sediments vary between 1.28 and 1.77 Ga. The sediment and water system in the Marañón-Solimões River presents greater complexity than in the Beni-Madeira River. The dependence between suspended sediment concentration (SSC) and water flow rate (Qw) is higher in the Beni-Madeira River. Broader river systems as Manacapuru and Óbidos present low SSC/Qw relation, but a more developed hysteresis loop. Based on the hysteresis loops formed by the suspended sediments concentration and the isotopic variation in relation to the water flow rate along the hydrological year it is suggested that the 87Sr/86Sr isotopic variation indicates local contribution of sediment supply, while the εNd values indicate sediment arising from erosion upstream stations. In addition, Sr isotopes compared to elemental Sr concentration reveal an interaction between river water and chemical and isotopic composition as a fast reaction on hydric process. In contrast, the interaction of Nd isotopes in river water shows slow hydric reaction. Concentrations of soluble and insoluble elements indicate a more intense weathering activity in sediments of the Beni-Madeira River. This river has a larger difference in the Sr isotopic composition between the diluted and solid phases, which has been assigned to the high level of weathering of its sediment source area. The Amazon River presents an intermediate difference of 0.71150 in the dilute phase and 0.72288 in the solid phase and the Marañón-Solimões River presents the smallest difference of 0.70891 in the dilute phase and 0.71482 in the solid phase. In the Beni-Madeira River sub-basin dominates weathering of silicate rocks, while in the Marañón-Solimões River sub-basin it also stands out weathering of carbonate and evaporitic rocks.

Orientador: Márcia Cristina Bisinoti / Banca: Pedro Sérgio Fadini / Banca: Antônio Aparecido Mozeto / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a caracterização de sedimentos da Bacia Hidrográfica do Turvo/Grande (BHTG) quanto ao pH, teor de umidade e matéria orgânica, composição elementar, granulometria e concentração dos metais Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn bem como a determinação dos fluxos difusivos desses na interface sedimento-água por meio da primeira Lei de Fick. Para isso, foram coletadas amostras de água superficial, interface sedimento-água, sedimentos superficiais e testemunho nos períodos chuvosos de 2009 e 2010 e período de seca de 2010. A extração da água intersticial dos sedimentos foi realizada imediatamente após as coletas. Os metais foram determinados por Espectrometria de Absorção Atômica com Atomização por Chama (FAAS) e/ou por Forno de Grafite (GFAAS). Os sedimentos da BHTG foram classificados como orgânicos e silto-arenosos, sendo esses dois fatores importantes na acumulação e distribuição dos metais. O rio Preto (CAPRP) mostrou-se mais impactado, apresentando concentrações de Cr (135 ± 2 mg kg-1) e Ni (100 ± 3 mg kg-1) acima dos níveis de efeitos severos (Severe Effect Level, SEL; 110 e 75 mg kg-1 para Cr e Ni, respectivamente) sendo que Zn pode ter sido proveniente de fonte antrópica, associado ao desenvolvimento e crescimento urbano de São José do Rio Preto e à presença de metalúrgicas na região. Na nascente do Rio Preto (NRP) ocorreram concentrações elevadas de Ni (de 46 a 53 mg kg-1), Mn (1,34 a 2,29 g kg-1) e Fe (148 a 338 g kg-1), superando os nível de efeitos prováveis (Probable Effect Level, PEL) para o primeiro e SEL para o segundo. Nos rios Turvo (RTURARG) e Grande (RGRANDE), ambos na área agrícola, postula-se que a presença de K é proveniente de fonte antrópica, relacionada ao plantio de cana-de-açúcar nas adjacências... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aimed to perform the characterization of sediments from Turvo/Grande watershed (TGW) in relation to pH, humidity and organic matter content, elemental composition, particle size distribution and concentration of metals Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn as well as the determination of diffusive fluxes at the sediment-water interface by means of Fick's First Law of diffusion. For this, samples were collected from surface water, sediment-water interface, surface and core sediments in the wet seasons of 2009 and 2010 and in the dry season in 2010. Pore water extraction were performed by centrifugation immediately after collection. Metals were determined by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS) and/or Graphite Furnace Atomic Spectrometry (GFAAS). Sediments from TGW were classified as silty-sandy and organic, and this two factors were important in the accumulation and distribution of metals. Preto River (CAPRP) showed to be the most impacted, with concentrations of Cr (135 ± 2 mg kg -1) and Ni (100 ± 3 mg kg -1) higher than severe effect level (SEL, 110 and 75 mg kg-1 for Cr and Ni, respectively), whereas Zn had anthropogenic source and may be associated with development and urban growth of São José do Rio Preto city or the presence of metal industries in the region. At NRP there were high concentrations of Ni (de 46 a 53 mg kg-1), Mn (1,34 a 2,29 g kg-1) e Fe (148 a 338 g kg-1), surpassing probable effect level for the first and the SEL for the second. At Grande (RGRANDE) and Turvo (RTURARG) rivers, both in the agricultural area, we propose that the presence of K may have anthropogenic sources, associated to the sugar-cane area around the rivers. In these sampling locations the other metals were derived from natural sources, where Cr, Cu and Ni exceeded the threshold effect level... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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.

COSTA, Breno Gustavo Bezerra. Distribuição de Mercurio (Hg) em Sedimento, Água e Biota na Região de Influencia dos Efluentes da Carcinicultura na Gamboa do Cumbe - Rio Jaguaribe - Ceará - Brasil. 2009. 60 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Debora Oliveira (deby_borboletinha@hotmail.com) on 2011-12-07T19:54:07Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_bgbcosta.pdf: 855170 bytes, checksum: 8a0adaad3cb7ad4a7a0656f2b8ab1241 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2011-12-12T12:05:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_bgbcosta.pdf: 855170 bytes, checksum: 8a0adaad3cb7ad4a7a0656f2b8ab1241 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-12T12:05:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_bgbcosta.pdf: 855170 bytes, checksum: 8a0adaad3cb7ad4a7a0656f2b8ab1241 (MD5) Previous issue date: 2009 / The Jaguaribe River basin, located in State Ceará, occupies an area of about 80,000 km2, wher as the sub-basin of the Lower Jaguaribe River has a drainage area of 6,875 km2, equivalent to 4.64% of the state’s area. The estuarine region of the Jaguaribe River is dominated by mangrove forests that occupy 215.5 ha, particularly in the tidal channel of the Gamboa do Cumbe. In this area it is located the largest area of shrimp production in captivity in the state, with 1,316 ha of pond area around 50% of the entire aquaculture area of the state of Ceará. The quantification of mercury (Hg) in water and sediments (surface and sedimentary profile) along the Gamboa do Cumbe showed values ranging from 6.3 to 32.1 ng / l (14.4 ± 8.4) , 1.1 to 23.5 ng / l (7.0 ± 7.8), 3.2 to 15.0 ng / l (7.4 ± 3.9), or total Hg, dissolved and particulate Hg respectively. In sediments concentrations ranged from 1.6 to 10.3 ng / g (4.7 ± 2.9) and 1.9 to 16.2% (6.7 ± 4.9) for Hg and organic matter respectively. The concentration of Hg in fish collected in the region ranged from 4.3 to 37.0 ng / g (9.9 ± 9.0) in Testudines sphoeroides and from 9.7 to 66.1 ng / g (31.8 ± 14 , 4) in Cathorops spixii. These data made possible to define the area of preferential deposition and accumulation of Hg and that the predominant form of Hg export is dissolved Hg. Aquaculture, seems to have promoted significant changes in Hg loads in recent years based on records of Hg concentration in sedimentary profiles. Hg of burden from aquaculture to the region is about 156.4 kg.ano-1, mostly associated with TSS transported of the adjacent estuarine region and is stored in the sediment of the deposition area of Gamboa do Cumbe. / A bacia hidrográfica do Rio Jaguaribe, localizada no Estado do Ceará, ocupa uma área de em torno de 80.000 km2, a sub-bacia do Baixo Jaguaribe tem área de drenagem de 6.875 km2, sendo esta correspondente a 4,64% do território cearense. A região estuarina do Rio Jaguaribe é dominada por florestas de manguezal que ocupam 215,5 ha, particularmente no canal de maré da Gamboa do Cumbe. Estando na região área implantada a maior área de produção de camarão em cativeiro do estado, ocupando 1.316 ha em viveiros cerca de 50% do total de todo o Estado do Ceará. A quantificação de mercúrio (Hg), na água e em sedimento (superficial e testemunhos sedimentares) ao longo de toda a Gamboa do Cumbe mostrou valores variando de 6,3 a 32,1 ng/l (14,4 ± 8,4), 1,1 a 23,5 ng/l (7,0 ± 7,8), 3,2 a 15,0 ng/l (7,4 ± 3,9), para o Hg total, dissolvido e particulado na água respectivamente. No sedimento as concentrações variaram de 1,6 a 10,3 ng/g (4,7 ± 2,9) e 1,9 a 16,2 % (6,7 ± 4,9) respectivamente para a concentração de Hg e percentual de matéria orgânica. A concentração de Hg em peixes coletados na região variaram de 4,3 – 37,0 ng/g (9,9 ± 9,0) em Sphoeroides testudineos e 9,7 a 66,1 ng/g (31,8 ± 14,4) Cathorops spixii. Com a obtenção destes dados pôde-se definir a área preferencial de deposição e acumulação de Hg e a forma dissolvida mostrou-se a predominante exportada. Aquacultura promove alterações significativas das cargas de Hg nos últimos anos baseado nos valores da concentração de Hg nos perfis sedimentares. O Hg proveniente da aquicultura é 156,4 kg.ano-1, na sua maioria associados ao MPS sendo transportado para a região estuarina adjacente e depositado na área da Gamboa do Cumbe.