Esta dissertação de mestrado tem como objetivo principal avaliar o transporte de poluentes de um lixiviado real de aterro sanitário em um solo laterítico do estado de São Paulo. A pesquisa objetiva também comparar dois métodos de avaliação de transporte de poluentes: ensaios laboratoriais e análise de dados de contaminação de campo. No aterro sanitário de Botucatu houve, comprovadamente, percolação do lixiviado pelo subsolo durante aproximadamente 15 anos, sob uma lagoa de acumulação de lixiviado sem revestimento de fundo. Foram coletadas amostras de solo subjacente à lagoa, uma areia argilosa, em três perfis verticais na superfície e nas profundidades de 0,25 m, 0,50 m, 1,00 m, 2,00 m e 4,00 m. Os poluentes investigados foram: arsênio, cádmio, carbono orgânico total (COT), chumbo, cloreto, cobre, cromo, ferro, manganês, níquel, nitrogênio Kjeldahl total (NKT) e zinco. Amostras indeformadas do solo local não contaminado foram também coletadas para ensaios de permeabilidade à água e ao lixiviado, assim como para ensaios de coluna. A condutividade hidráulica do solo é da ordem de 10-6 m/s, porém significativamente influenciada pelo gradiente hidráulico aplicado e pela duração da percolação. A condutividade hidráulica diminuiu com a percolação de lixiviado para ordens de grandeza entre 10-8 e 10-6 m/s, dependendo do gradiente hidráulico. Os ensaios de coluna mostraram concentrações efluentes dos elementos pesquisados superiores às afluentes, impossibilitando a obtenção de parâmetros de transporte de poluentes. A análise das amostras contaminadas coletadas in situ mostrou que, embora o solo local seja poroso e apresente alta permeabilidade, as concentrações dos elementos estudados eram inferiores aos limites legais de contaminação do órgão de controle ambiental estadual. O cloreto e o nitrogênio, para os quais não há limites legais, apresentaram-se no subsolo em concentrações elevadas, superiores às concentrações no solo natural e, em algumas amostras, às do lodo depositado no fundo da lagoa. / The aim of this research is to evaluate transport of pollutants from a sanitary landfill leachate through a Brazilian lateritic soil by two methods: laboratory tests and analysis of field contamination. In Botucatu Sanitary Landfill, leachate stored in an unlined pond infiltrated into the subsoil for 15 years. Samples of the subjacent soil, a porous clayey sand, were collected in three profiles located inside the area of the leachate pond at the following depths: surface, 0.25 m, 0.50 m, 1.00 m, 2.00 m and 4.00 m. The investigated pollutants were arsenic, cadmium, chloride, cooper, iron, lead, manganese, nickel, Kjeldahl nitrogen, total organic carbon (TOC) and zinc. The hydraulic conductivity measured in undisturbed and uncontaminated samples of the local soil, around 10-6 m/s, is significantly influenced by the applied hydraulic gradient and the percolation duration. When leachate substituted water as percolation fluid, the hydraulic conductivity decreased to values between 10-8 and 10-6 m/s depending on the hydraulic gradient. Chemical analysis of contaminated samples showed that concentrations of the researched elements in the subsoil were lower than legal maximum contamination limits established by the environmental agency of São Paulo state, in spite of the fact that the local soil is porous and has high hydraulic conductivity. On the other hand, chloride and Kjeldahl nitrogen, pollutants for which there are no legal limits, were found in concentrations much higher than background values, and in some samples even higher than those measured in the leachate sludge deposited in the bottom of the storage pond.

O presente trabalho realizou simulações meteorológicas e de dispersão de poluentes com fontes de emissão da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e de Cubatão, entre 23 a 26/08/2006. Neste período ocorreu um experimento de inverno realizado pelo IGC-USP, me- dindo e fazendo a análise elementar de Material Particulado Inalável (diâmetro aerodinâmico médio < 10m, M P 10 ) em Cubatão e em outros dois pontos de amostragem da RMSP (USP e Juquitiba). Empregou-se de modo articulado o modelo meteorológico de mesoescala BRAMS (Brazilian Regional Atmospheric Modelling System) e o modelo lagrangeano estocástico de dispersão de partículas SPRAY. Na área da RMSP considerou-se a dispersão das emissões de Monóxido de Carbono (CO) por veículos, enquanto em Cubatão tomou-se o MP proveniente das fábricas do Polo industrial de Cubatão. Os resultados da simulação de dispersão foram comparados com os valores medidos nas estações da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), na estação meteorológica do IAG-USP e no experimento de inverno. O acoplamento BRAMS/SPRAY mostrou boa habilidade para simulação da meteorologia e das concentrações de poluentes. Foi possível discutir o transporte de poluentes entre a RMSP, Cubatão e arredores, durante este período, considerando inclusive um episódio particular ocorrido nos dias 25 e 26/08/2006. / This work performed meteorological and pollutants dispersion simulations using sources of the Metropolitan Area of São Paulo (MASP) and Cubatão city, between 23 and 26 August, 2006. During this period, a wintertime experiment was realized by IGC-USP (Institute of Geosciences - University of São Paulo) to measure and make the elemental analysis of the inhalable particulate matter from Cubatão, USP (In São Paulo, capital of São Paulo State, and MASPs major city) and Juquitiba (a MASPs border limits city). BRAMS/SPRAY (Brazilian Regional Atmospheric Modelling System, and the lagrangean stochastic dispersion Model SPRAY) were coupled to simulate meteorological variables and pollutant concentrations. The vehicular emissions of CO was the source used as input at MASP for SPRAY, and the imput used at Cubatão was the industrial emissions of PM at Cubatão industrial city. The results of the simulations were compared with meteorological data and the concentrations of pollutants measured in the CETESBs stations (CETESB - São Paulos Environmental Agency), at IAGs meteorological station (IAG - Institute for Astronomy, Geophisics and Atmospheric Sciences of University of São Paulo), and in the wintertime experiment stations. BRAMS/SPRAY coupled model showed good skill to simulate meteorological data and the concentrations of pollutants. They enabled the discussion of the pollutants transport between MASP, Cubatão and nearby areas, during studied period, specially a particular episode that took place in August 25 and 26, 2006

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Utilizaram-se t?cnicas de gravimetria, quantifica??o de Black Carbon (BC) e an?lise de Fluoresc?ncia de Raio-X para a an?lise destes filtros. A amostragem de MP2.5 ocorreu de forma cont?nua no per?odo de 03 de mar?o de 2015 a 31 de Dezembro de 2015. Tamb?m foram feitas simula??es de dispers?o e deposi??o deste material particulado usando o modelo de trajet?rias HYSPLIT com o objetivo de identificar a origem e o destino desses poluentes na atmosfera. Os resultados mostram que as concentra??es de massa m?dias mensais variaram de 2,98 a 14,43 ?g/m3 para o MP2.5 no per?odo analisado. J? as concentra??es m?dias di?rias de MP2.5 variaram de 0,25 a 62,79 ?g/m3 no mesmo per?odo. As an?lises de BC mostraram que o m?s de junho apresentou o maior pico de concentra??o de 3,42 ?g/m?. Atrav?s da an?lise de concentra??o do BC para os dias da semana foi poss?vel observar nos gr?ficos box plot que as concentra??es no s?bado e domingo tendem a ser menores que nos demais dias da semana, isto pode estar associado ao efeito da diminui??o do tr?fego de ve?culos nestes dias. Os dias de semana, de segunda a sexta-feira, apresentaram as maiores dispers?es de valores de concentra??o de BC em que o intervalo interquartil foi superior aos dias de s?bado e domingo, mostrando que as concentra??es de BC s?o maiores durante a semana do que nos finais de semana tendo em vista que o tr?fego de ve?culos ? mais intenso. A partir das coletas obtidas pelo amostrador de particulado fino e an?lise por Fluoresc?ncia de Raio-X (EDX) foi poss?vel identificar os elementos com maior concentra??o presentes nos filtros: o S, K, Si, Al, Cl, Fe, P, Ca, Mn e Ca. A maioria dos componentes ? de origem antropog?nica de acordo com o fator de enriquecimento, sendo Na, Mg, Sn, Zn, Al, Fe e Ti proveniente de fontes naturais. Os resultados das concentra??es de MP2.5 foram relacionados estatisticamente com vari?veis meteorol?gicas para obter informa??es sobre os efeitos dessas vari?veis sobre a concentra??o de MP. / This study had as objective a chemical characterization of PM 2.5 aerosol collected by a Harvard Sampler in Natal, capital of the state of Rio Grande do Norte, Brazil. Sampling was performed daily using a 37 mm quartz filters. Gravimetric techniques were used, as well as quantification of Black Carbon (BC), and X-ray fluorescence analysis. Also, simulations were made to understand dispersion and deposition of the particulate matter using trajectories of the HYSPLIT model in order to know the origin and fate of these pollutants in the atmosphere. The sampling of PM2.5 occurred continuously for the period from March 03, 2015 to December 2015. The results showed that the monthly averages ranged from 2.98 a 14.43 ?g/m3 for the analyzed PM2.5 period, while the daily average concentrations ranged from 0.25 a 62,79 ?g/m3 for PM 2.5 during the same period. The BC analysis showed that the month of June showed the highest peak of BC concentration of approximately 3.42 ?g/m3. Through the BC concentration analysis by weekdays it was observed in the box plot graphs that the concentrations on Saturday and Sunday tend to be smaller than the other days of the week. This can be associated with the effect of the reduction in vehicle traffic during these days. The days from Monday through Friday, showed the highest dispersion of BC concentrations in which the interquartile range was greater than the days of Saturday and Sunday, showing that BC concentrations are larger during the week than on weekends since vehicle traffic is more intense. From the samples obtained by the fine particulate sampler and analysis by X-ray fluorescence (EDX) it was possible to identify the elements with the highest concentration present in the filters: S, K, Si, Al, Cl, Fe, P, Ca, Mn and Ca. Most of these components were of anthropogenic origin according to the enrichment factor, and Na, Mg, Sn, Zn, Al, Fe and Ti are from natural sources. The results of PM2.5 concentrations were statistically related to meteorological variables for information about the effects of these variables on the concentration.

Esta dissertação de mestrado tem como objetivo principal avaliar o transporte de poluentes de um lixiviado real de aterro sanitário em um solo laterítico do estado de São Paulo. A pesquisa objetiva também comparar dois métodos de avaliação de transporte de poluentes: ensaios laboratoriais e análise de dados de contaminação de campo. No aterro sanitário de Botucatu houve, comprovadamente, percolação do lixiviado pelo subsolo durante aproximadamente 15 anos, sob uma lagoa de acumulação de lixiviado sem revestimento de fundo. Foram coletadas amostras de solo subjacente à lagoa, uma areia argilosa, em três perfis verticais na superfície e nas profundidades de 0,25 m, 0,50 m, 1,00 m, 2,00 m e 4,00 m. Os poluentes investigados foram: arsênio, cádmio, carbono orgânico total (COT), chumbo, cloreto, cobre, cromo, ferro, manganês, níquel, nitrogênio Kjeldahl total (NKT) e zinco. Amostras indeformadas do solo local não contaminado foram também coletadas para ensaios de permeabilidade à água e ao lixiviado, assim como para ensaios de coluna. A condutividade hidráulica do solo é da ordem de 10-6 m/s, porém significativamente influenciada pelo gradiente hidráulico aplicado e pela duração da percolação. A condutividade hidráulica diminuiu com a percolação de lixiviado para ordens de grandeza entre 10-8 e 10-6 m/s, dependendo do gradiente hidráulico. Os ensaios de coluna mostraram concentrações efluentes dos elementos pesquisados superiores às afluentes, impossibilitando a obtenção de parâmetros de transporte de poluentes. A análise das amostras contaminadas coletadas in situ mostrou que, embora o solo local seja poroso e apresente alta permeabilidade, as concentrações dos elementos estudados eram inferiores aos limites legais de contaminação do órgão de controle ambiental estadual. O cloreto e o nitrogênio, para os quais não há limites legais, apresentaram-se no subsolo em concentrações elevadas, superiores às concentrações no solo natural e, em algumas amostras, às do lodo depositado no fundo da lagoa. / The aim of this research is to evaluate transport of pollutants from a sanitary landfill leachate through a Brazilian lateritic soil by two methods: laboratory tests and analysis of field contamination. In Botucatu Sanitary Landfill, leachate stored in an unlined pond infiltrated into the subsoil for 15 years. Samples of the subjacent soil, a porous clayey sand, were collected in three profiles located inside the area of the leachate pond at the following depths: surface, 0.25 m, 0.50 m, 1.00 m, 2.00 m and 4.00 m. The investigated pollutants were arsenic, cadmium, chloride, cooper, iron, lead, manganese, nickel, Kjeldahl nitrogen, total organic carbon (TOC) and zinc. The hydraulic conductivity measured in undisturbed and uncontaminated samples of the local soil, around 10-6 m/s, is significantly influenced by the applied hydraulic gradient and the percolation duration. When leachate substituted water as percolation fluid, the hydraulic conductivity decreased to values between 10-8 and 10-6 m/s depending on the hydraulic gradient. Chemical analysis of contaminated samples showed that concentrations of the researched elements in the subsoil were lower than legal maximum contamination limits established by the environmental agency of São Paulo state, in spite of the fact that the local soil is porous and has high hydraulic conductivity. On the other hand, chloride and Kjeldahl nitrogen, pollutants for which there are no legal limits, were found in concentrations much higher than background values, and in some samples even higher than those measured in the leachate sludge deposited in the bottom of the storage pond.

Neste trabalho analisa-se o comportamento de duas configurações de liners através da percolação com solução de \'K\'CL\'. São utilizadas amostras de solo compactadas, do interior do estado de São Paulo, provenientes da Formação Corumbataí, combinadas a um geocomposto bentonítico (GCL) de fabricação nacional. São utilizados ensaios em coluna de percolação em dois corpos-de-prova, nas configurações: solo compactado acima do GCL e solo compactado abaixo do GCL. Esses ensaios permitiram a determinação da condutividade hidráulica e dos parâmetros de transporte dos materiais estudados. Dessa forma, compara-se o comportamento desses materiais combinados com os resultados obtidos por Musso (2008), que adotou a configuração independente. Após o início da percolação com solução \'K\'CL\' a condutividade hidráulica (\'K\') das duas configurações apresentou comportamento crescente. No entanto, este aumento no \'K\' não afetou o desempenho hidráulico dos materiais, e a condutividade hidráulica mostrou-se com valores da ordem de \'10 POT.-11\' m/s. O fator de retardamento da configuração na qual o GCL encontra-se acima da camada de solo compactado se mostrou maior com relação à outra configuração analisada. No geral, considerou-se que esta configuração apresentou melhor desempenho como liner composto. Na comparação dos resultados obtidos nesta pesquisa com os apresentados por Musso (op. cit.) a condutividade hidráulica não diferiu, e as configurações de liner compostos apresentaram maiores fatores de retardamento do que o liner do solo compactado isoladamente. / This research analyzes the behavior of two sets of liners subjected to the percolation of \'K\'CL\' solution. Samples of compacted soil from Corumbataí Formation, combined with a geosynthetic clay liner (GCL) of brazilian manufacture were used. Column percolation tests were used in two specimens, in the settings: compacted soil above the GCL and compacted soil below the GCL. These tests allowed the determination of hydraulic conductivity and transport parameters of the materials under study. Thus, the behavior of these composite liners was compared with the results obtained by Musso (2008), which tested the independent configuration. After the start of percolation of the \'K\'CL\' solution the hydraulic conductivity (\'K\') of the two settings showed an increase. However, this increase in \'K\' did not affect the hydraulic performance of materials, and the hydraulic conductivity was observed with values of about \'10 POT.-11\' m/s. The retardation factor of the configuration in which the GCL is above the layer of compacted soil was larger in relation to the other configuration analyzed. Overall, it was considered that this configuration showed better performance as composite liner. Comparing the results with those presented by Musso (2008), the hydraulic conductivity didn\'t differ, and the composite liners had higher retardation factors than the liner of compacted soil alone.

Neste trabalho analisa-se o comportamento de duas configurações de liners através da percolação com solução de \'K\'CL\'. São utilizadas amostras de solo compactadas, do interior do estado de São Paulo, provenientes da Formação Corumbataí, combinadas a um geocomposto bentonítico (GCL) de fabricação nacional. São utilizados ensaios em coluna de percolação em dois corpos-de-prova, nas configurações: solo compactado acima do GCL e solo compactado abaixo do GCL. Esses ensaios permitiram a determinação da condutividade hidráulica e dos parâmetros de transporte dos materiais estudados. Dessa forma, compara-se o comportamento desses materiais combinados com os resultados obtidos por Musso (2008), que adotou a configuração independente. Após o início da percolação com solução \'K\'CL\' a condutividade hidráulica (\'K\') das duas configurações apresentou comportamento crescente. No entanto, este aumento no \'K\' não afetou o desempenho hidráulico dos materiais, e a condutividade hidráulica mostrou-se com valores da ordem de \'10 POT.-11\' m/s. O fator de retardamento da configuração na qual o GCL encontra-se acima da camada de solo compactado se mostrou maior com relação à outra configuração analisada. No geral, considerou-se que esta configuração apresentou melhor desempenho como liner composto. Na comparação dos resultados obtidos nesta pesquisa com os apresentados por Musso (op. cit.) a condutividade hidráulica não diferiu, e as configurações de liner compostos apresentaram maiores fatores de retardamento do que o liner do solo compactado isoladamente. / This research analyzes the behavior of two sets of liners subjected to the percolation of \'K\'CL\' solution. Samples of compacted soil from Corumbataí Formation, combined with a geosynthetic clay liner (GCL) of brazilian manufacture were used. Column percolation tests were used in two specimens, in the settings: compacted soil above the GCL and compacted soil below the GCL. These tests allowed the determination of hydraulic conductivity and transport parameters of the materials under study. Thus, the behavior of these composite liners was compared with the results obtained by Musso (2008), which tested the independent configuration. After the start of percolation of the \'K\'CL\' solution the hydraulic conductivity (\'K\') of the two settings showed an increase. However, this increase in \'K\' did not affect the hydraulic performance of materials, and the hydraulic conductivity was observed with values of about \'10 POT.-11\' m/s. The retardation factor of the configuration in which the GCL is above the layer of compacted soil was larger in relation to the other configuration analyzed. Overall, it was considered that this configuration showed better performance as composite liner. Comparing the results with those presented by Musso (2008), the hydraulic conductivity didn\'t differ, and the composite liners had higher retardation factors than the liner of compacted soil alone.

O presente trabalho apresenta os resultados obtidos na avaliação dos problemas ambientais relacionados a lixiviação de poluentes do lixão próximo ao Ribeirão dos Moinhos na cidade de Poços de Caldas (MG). O estudo considera as características geológicas - geotécnicas e climáticas da área e os vários tipos de técnicas de \"cleanup\". O software Visual Modflow foi usado para desenvolver simulações em termos de fluxo de água subsuperficial e de transporte de poluentes. / This work presents the results obtained from assessment of the environment problems related to the pollutant lixiviation from the urban wastes disposed near the Moinho River in Poços de Caldas (MG) city. The study considered the geological - geotechnical and climatic characteristics of the area and the main kinds of cleanup techniques. The software Visual Modflow were used to developed the simulation in terms of groundwater flow and pollutant transport.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Um grande desafio da atualidade é a preservação dos recursos hídricos, bem como o correto manejo dos mesmos, frente à expansão das cidades e às atividades humanas. A qualidade de um corpo hídrico é usualmente avaliada através da análise de parâmetros biológicos, físicos e químicos. O comportamento de tais parâmetros pode convenientemente ser simulado através de modelos matemáticos e computacionais, que surgem assim como uma ferramenta bastante útil, por sua capacidade de geração de cenários que possam embasar, por exemplo, tomadas de decisão. Nesta tese são discutidas técnicas de estimação da localização e intensidade de uma fonte de contaminante conservativo, hipoteticamente lançado na região predominantemente fluvial de um estuário. O lançamento aqui considerado se dá de forma pontual e contínua e a região enfocada compreendeu o estuário do Rio Macaé, localizado na costa norte do Rio de Janeiro. O trabalho compreende a solução de um problema direto, que consiste no transporte bidimensional (integrado na vertical) desse contaminante hipotético, bem como a aplicação de técnicas de problemas inversos. Para a solução do transporte do contaminante, aqui modelada pela versão 2D horizontal da equação de advecção-difusão, foram utilizados como métodos de discretização o Método de Elementos Finitos e o Método de Diferenças Finitas. Para o problema hidrodinâmico foram utilizados dados de uma solução já desenvolvida para estuário do Rio Macaé. Analisada a malha de acordo com o método de discretização, foram definidas a geometria do estuário e os parâmetros hidrodinâmicos e de transporte. Para a estimação dos parâmetros propostos foi utilizada a técnica de problemas inversos, com o uso dos métodos Luus-Jaakola, Algoritmo de Colisão de Partículas e Otimização por Colônia de Formigas para a estimação da localização e do método Seção Áurea para a estimação do parâmetro de intensidade da fonte. Para a definição de uma fonte, com o objetivo de propor um cenário experimental idealizado e de coleta de dados de amostragem, foi realizada a análise de sensibilidade quanto aos parâmetros a serem estimados. Como os dados de amostragem de concentração foram sintéticos, o problema inverso foi resolvido utilizando-os com e sem ruído, esse introduzido de forma artificial e aleatória. Sem o uso de ruído, os três métodos mostraram-se igualmente eficientes, com uma estimação precisa em 95% das execuções. Já com o uso de dados de amostragem com ruídos de 5%, o método Luus-Jaakola mostrou-se mais eficiente em esforço e custo computacional, embora todos tenham estimado precisamente a fonte em 80% das execuções. Considerando os resultados alcançados neste trabalho tem-se que é possível estimar uma fonte de constituintes, quanto à sua localização e intensidade, através da técnica de problemas inversos. Além disso, os métodos aplicados mostraram-se eficientes na estimação de tais parâmetros, com estimações precisas para a maioria de suas execuções. Sendo assim, o estudo do comportamento de contaminantes, e principalmente da identificação de fontes externas, torna-se uma importante ferramenta para a gestão dos recursos hídricos, possibilitando, inclusive, a identificação de possíveis responsáveis por passivos ambientais. / A great challenge of our time is the preservation of water resources, as well as the proper management of the same, given the expansion of cities and human activities. The quality of a water body is usually evaluated through the analysis of biological, physical and chemical parameters. The behavior of these parameters can conveniently be simulated by mathematical and computational models, which arise as a useful tool by its ability to generate scenarios that may support, for example, decision making. In this thesis we discuss techniques for estimating the location and intensity of a source of conservative contaminant hypothetically released in the predominantly fluvial area of an estuary. The release here considered happens in a punctual and continuous form and the focused area includes the River Macaé estuary, located in the northern coast of Rio de Janeiro. The work includes the solution of a direct problem, which consists of two-dimensional transport (vertically integrated) of that hypothetical contaminant, as well as the application of inverse problems techniques. For the solution of the contaminant transport, modeled here by the version 2D horizontal advectiondiffusion equation, were used as discretization methods the Finite Element Method and the Finite Difference Method. For the hydrodynamic problem were used data from a solution already developed to the River Macaé estuary. Analyzed the mesh according to the discretization method, were defined the geometry of the estuary and the hydrodynamic and transport parameters. For estimation of the proposed parameters the technique of inverse problems was used, with the use of the Luus-Jaakola method, the Particle Collision Algorithm and the Ant Colony Optimization for estimating the location and of the Golden Section method for estimating the parameter of intensity of the source. For the definition of a source with the objective of proposing an idealized experimental scenery and of the collection of sampling data the sensibility analysis was accomplished with relationship to the parameters to be estimated. As sampling data of concentration were synthetic data, the inverse problem was solved using them with and without noise, introduced artificially and randomly. Without the noise use, the three methods were shown equally efficient, with accurate estimation in 95% of the executions. Already using sampling data with noise of 5%, the Luus-Jaakola method was shown more efficient in effort and computational cost, although all have estimated the source precisely in 80% of the executions. Considering the reached results in this work it is possible to estimate a source of constituents, as to its location and intensity, through the technique of inverse problems. Moreover, the applied methods were shown efficient in the estimation of such parameters with accurate estimates for most executions. Thus, the study of the behavior of contaminants, and especially the identification of external sources, it becomes an important tool for the management of the water resources, making possible, besides, the identification of possible responsible for environmental liabilities.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Um grande desafio da atualidade é a preservação dos recursos hídricos, bem como o correto manejo dos mesmos, frente à expansão das cidades e às atividades humanas. A qualidade de um corpo hídrico é usualmente avaliada através da análise de parâmetros biológicos, físicos e químicos. O comportamento de tais parâmetros pode convenientemente ser simulado através de modelos matemáticos e computacionais, que surgem assim como uma ferramenta bastante útil, por sua capacidade de geração de cenários que possam embasar, por exemplo, tomadas de decisão. Nesta tese são discutidas técnicas de estimação da localização e intensidade de uma fonte de contaminante conservativo, hipoteticamente lançado na região predominantemente fluvial de um estuário. O lançamento aqui considerado se dá de forma pontual e contínua e a região enfocada compreendeu o estuário do Rio Macaé, localizado na costa norte do Rio de Janeiro. O trabalho compreende a solução de um problema direto, que consiste no transporte bidimensional (integrado na vertical) desse contaminante hipotético, bem como a aplicação de técnicas de problemas inversos. Para a solução do transporte do contaminante, aqui modelada pela versão 2D horizontal da equação de advecção-difusão, foram utilizados como métodos de discretização o Método de Elementos Finitos e o Método de Diferenças Finitas. Para o problema hidrodinâmico foram utilizados dados de uma solução já desenvolvida para estuário do Rio Macaé. Analisada a malha de acordo com o método de discretização, foram definidas a geometria do estuário e os parâmetros hidrodinâmicos e de transporte. Para a estimação dos parâmetros propostos foi utilizada a técnica de problemas inversos, com o uso dos métodos Luus-Jaakola, Algoritmo de Colisão de Partículas e Otimização por Colônia de Formigas para a estimação da localização e do método Seção Áurea para a estimação do parâmetro de intensidade da fonte. Para a definição de uma fonte, com o objetivo de propor um cenário experimental idealizado e de coleta de dados de amostragem, foi realizada a análise de sensibilidade quanto aos parâmetros a serem estimados. Como os dados de amostragem de concentração foram sintéticos, o problema inverso foi resolvido utilizando-os com e sem ruído, esse introduzido de forma artificial e aleatória. Sem o uso de ruído, os três métodos mostraram-se igualmente eficientes, com uma estimação precisa em 95% das execuções. Já com o uso de dados de amostragem com ruídos de 5%, o método Luus-Jaakola mostrou-se mais eficiente em esforço e custo computacional, embora todos tenham estimado precisamente a fonte em 80% das execuções. Considerando os resultados alcançados neste trabalho tem-se que é possível estimar uma fonte de constituintes, quanto à sua localização e intensidade, através da técnica de problemas inversos. Além disso, os métodos aplicados mostraram-se eficientes na estimação de tais parâmetros, com estimações precisas para a maioria de suas execuções. Sendo assim, o estudo do comportamento de contaminantes, e principalmente da identificação de fontes externas, torna-se uma importante ferramenta para a gestão dos recursos hídricos, possibilitando, inclusive, a identificação de possíveis responsáveis por passivos ambientais. / A great challenge of our time is the preservation of water resources, as well as the proper management of the same, given the expansion of cities and human activities. The quality of a water body is usually evaluated through the analysis of biological, physical and chemical parameters. The behavior of these parameters can conveniently be simulated by mathematical and computational models, which arise as a useful tool by its ability to generate scenarios that may support, for example, decision making. In this thesis we discuss techniques for estimating the location and intensity of a source of conservative contaminant hypothetically released in the predominantly fluvial area of an estuary. The release here considered happens in a punctual and continuous form and the focused area includes the River Macaé estuary, located in the northern coast of Rio de Janeiro. The work includes the solution of a direct problem, which consists of two-dimensional transport (vertically integrated) of that hypothetical contaminant, as well as the application of inverse problems techniques. For the solution of the contaminant transport, modeled here by the version 2D horizontal advectiondiffusion equation, were used as discretization methods the Finite Element Method and the Finite Difference Method. For the hydrodynamic problem were used data from a solution already developed to the River Macaé estuary. Analyzed the mesh according to the discretization method, were defined the geometry of the estuary and the hydrodynamic and transport parameters. For estimation of the proposed parameters the technique of inverse problems was used, with the use of the Luus-Jaakola method, the Particle Collision Algorithm and the Ant Colony Optimization for estimating the location and of the Golden Section method for estimating the parameter of intensity of the source. For the definition of a source with the objective of proposing an idealized experimental scenery and of the collection of sampling data the sensibility analysis was accomplished with relationship to the parameters to be estimated. As sampling data of concentration were synthetic data, the inverse problem was solved using them with and without noise, introduced artificially and randomly. Without the noise use, the three methods were shown equally efficient, with accurate estimation in 95% of the executions. Already using sampling data with noise of 5%, the Luus-Jaakola method was shown more efficient in effort and computational cost, although all have estimated the source precisely in 80% of the executions. Considering the reached results in this work it is possible to estimate a source of constituents, as to its location and intensity, through the technique of inverse problems. Moreover, the applied methods were shown efficient in the estimation of such parameters with accurate estimates for most executions. Thus, the study of the behavior of contaminants, and especially the identification of external sources, it becomes an important tool for the management of the water resources, making possible, besides, the identification of possible responsible for environmental liabilities.

O presente trabalho apresenta os resultados obtidos na avaliação dos problemas ambientais relacionados a lixiviação de poluentes do lixão próximo ao Ribeirão dos Moinhos na cidade de Poços de Caldas (MG). O estudo considera as características geológicas - geotécnicas e climáticas da área e os vários tipos de técnicas de \"cleanup\". O software Visual Modflow foi usado para desenvolver simulações em termos de fluxo de água subsuperficial e de transporte de poluentes. / This work presents the results obtained from assessment of the environment problems related to the pollutant lixiviation from the urban wastes disposed near the Moinho River in Poços de Caldas (MG) city. The study considered the geological - geotechnical and climatic characteristics of the area and the main kinds of cleanup techniques. The software Visual Modflow were used to developed the simulation in terms of groundwater flow and pollutant transport.