Submitted by DANIEL NOE COAGUILA NUÑEZ null (tuheraldo@gmail.com) on 2017-03-29T20:56:03Z No. of bitstreams: 1 Tese_DanielCoaguila.pdf: 7476556 bytes, checksum: 22e091cc3eb8948aa1965629836090d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-03-30T16:40:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 coaguilanunez_dn_dr_ilha.pdf: 7476556 bytes, checksum: 22e091cc3eb8948aa1965629836090d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T16:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 coaguilanunez_dn_dr_ilha.pdf: 7476556 bytes, checksum: 22e091cc3eb8948aa1965629836090d4 (MD5) Previous issue date: 2017-01-27 / Outra / Em cenários de mudanças climáticas e de uso e ocupação do solo, a bacia do córrego Cabeceira Comprida, localizada em Santa Fé do Sul - SP, se apresenta degradada com talvegues assoreados, ausência de matas ciliares e nascentes desprotegidas levando à incapacidade de gerar e armazenar água para atender a demanda atual (população, agricultura e saneamento) e em períodos de seca, agravando-se em prolongadas estiagens, como em 2004, 2013 e 2014 agravando o problema do abastecimento de água à população. Sendo assim, torna-se importante avaliar os fluxos hídricos da água acima do solo na bacia com o uso combinado de imagens de satélites Landsat 5 (TM) e Landsat-8 (OLI e TIRS) no período de 2000 - 2011 e 2013 - 2015 e informações provenientes de estações agrometeorológicas. Para tanto, utilizou-se o modelo Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving (SAFER) para estimativa da evapotranspiração atual (ETa), resultando em uma média da bacia no período avaliado de 0,70 mm dia-1, 0,85 mm dia-1 das espécies invasoras (EI), 1,20 mm dia-1 da mata remanescente (MR), 0,70 mm dia-1 da pastagem (Pa), 0,65 mm dia-1 das culturas anuais (CA) e 0,72 mm dia-1 das culturas perenes (CP). O ano de 2003 registrou a menor média de ETa da bacia com 0,42 mm dia-1, enquanto o ano de 2015 apresentou a maior média anual do período estudado, com 1,03 mm dia-1. Destaca-se que os valores da ETa das EI equivale ao consumo de 25% da população de Santa Fé do Sul, o que traz consequências na época seca quando o recurso hídrico é mais escasso. Estes cenários exigem ações imediatas para a produção e armazenamento de água na bacia, que tem morfometria alongada, evidenciando menor risco de cheias em condições normais de pluviosidade anual. A declividade média de 5,4% caracteriza o relevo como suave-ondulado, com drenagem deficiente (1,054 km km-2). Com essas características morfométricas associadas à precipitação anual média de 1.271 mm e padrão de drenagem caracterizado como do tipo dendrítico, com baixo grau de ramificação (Ordem 3), a disponibilidade de água não deveria ser um problema, mas o é, pelo fato de que a bacia se encontra degradada com apenas 4,5% de MR, os serviços ecossistêmicos fornecidos pela vegetação natural são mínimos e insuficientes para atender a demanda de água por parte dos usuários. São necessárias a adoção de medidas de mitigação, incluindo intervenção e implementação ações como por exemplo, o pagamento por serviços ambientais, sendo uma medida urgente a preservação ou recomposição da mata ciliar. / In a scenario of climate change and land use and occupation, the watershed of Cabeceira Comprida stream, located in Santa Fé do Sul - São Paulo State, presents as degraded with thalwegs sedimented, absence of riparian forests and unprotected springs leading to the inability to generate and store water to meet current demand (population, agriculture and sanitation) in periods of drought, aggravating in prolonged droughts, such as those of 2004, 2013 and 2014 exacerbating the problem of water supply to the population. Being necessary to evaluate the behavior of above-ground water in the watershed with combined use of Landsat 5 (TM) and Landsat - 8 images (OLI and TIRS) in the period of 2000 - 2011 and 2013 - 2015 and information from agrometeorological stations. Therefore, we used the Simple Algorithm for Retrieving Evapotranspiration (SAFER) to estimate actual evapotranspiration, resulting in average basin during the study period of 0.70 mm dia-1, 0.85 mm dia-1 of invasive species (EI), 1.20 mm dia-1 of the remaining forest (MR), 0.70 mm dia-1 of pasture (Pa), 0.65 mm dia-1 of annual crops (CA) e 0.72 mm dia-1 of perennial crop (CP). The year 2003 recorded the lowest average evapotranspiration of the basin with 0.42 mm dia-1, while the year 2015 had the highest annual average in the study period with 1.03 mm dia-1. It is worth noting that the evapotranspiration of the IE corresponds to the consumption of 25% of the population of Santa Fé do Sul, which has consequences in the dry season when the water resource is scarcer, requiring immediate actions for the production and storage of water in the watershed, which has an elongated morphometry, showing a lower risk of flooding under normal annual rainfall conditions. The mean slope of 5.4% is characterized by a smooth-wavy relief with poor drainage (1.054 km km-2). With these morphometric characteristics associated to the average annual precipitation of 1,271 mm and drainage pattern characterized as dendritic type, with low degree of branching (Order 3), the availability of water should not be a problem, but it is due to the fact that the watershed is degraded with only 4.5% of remaining forest, the ecosystem services provided by natural vegetation are minimal and insufficient to meet users' water demand. It is necessary to adopt mitigation actions, including intervention and implementation actions such as payment for environmental services, being an urgent measure the preservation or restoration of the riparian forest.

Orientador: Fernando Braz Tangerino Hernandez / Resumo: Em cenários de mudanças climáticas e de uso e ocupação do solo, a bacia do córrego Cabeceira Comprida, localizada em Santa Fé do Sul - SP, se apresenta degradada com talvegues assoreados, ausência de matas ciliares e nascentes desprotegidas levando à incapacidade de gerar e armazenar água para atender a demanda atual (população, agricultura e saneamento) e em períodos de seca, agravando-se em prolongadas estiagens, como em 2004, 2013 e 2014 agravando o problema do abastecimento de água à população. Sendo assim, torna-se importante avaliar os fluxos hídricos da água acima do solo na bacia com o uso combinado de imagens de satélites Landsat 5 (TM) e Landsat-8 (OLI e TIRS) no período de 2000 - 2011 e 2013 - 2015 e informações provenientes de estações agrometeorológicas. Para tanto, utilizou-se o modelo Simple Algorithm for Evapotranspiration Retrieving (SAFER) para estimativa da evapotranspiração atual (ETa), resultando em uma média da bacia no período avaliado de 0,70 mm dia-1, 0,85 mm dia-1 das espécies invasoras (EI), 1,20 mm dia-1 da mata remanescente (MR), 0,70 mm dia-1 da pastagem (Pa), 0,65 mm dia-1 das culturas anuais (CA) e 0,72 mm dia-1 das culturas perenes (CP). O ano de 2003 registrou a menor média de ETa da bacia com 0,42 mm dia-1, enquanto o ano de 2015 apresentou a maior média anual do período estudado, com 1,03 mm dia-1. Destaca-se que os valores da ETa das EI equivale ao consumo de 25% da população de Santa Fé do Sul, o que traz consequências na época seca quand... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In a scenario of climate change and land use and occupation, the watershed of Cabeceira Comprida stream, located in Santa Fé do Sul - São Paulo State, presents as degraded with thalwegs sedimented, absence of riparian forests and unprotected springs leading to the inability to generate and store water to meet current demand (population, agriculture and sanitation) in periods of drought, aggravating in prolonged droughts, such as those of 2004, 2013 and 2014 exacerbating the problem of water supply to the population. Being necessary to evaluate the behavior of above-ground water in the watershed with combined use of Landsat 5 (TM) and Landsat - 8 images (OLI and TIRS) in the period of 2000 - 2011 and 2013 - 2015 and information from agrometeorological stations. Therefore, we used the Simple Algorithm for Retrieving Evapotranspiration (SAFER) to estimate actual evapotranspiration, resulting in average basin during the study period of 0.70 mm dia-1, 0.85 mm dia-1 of invasive species (EI), 1.20 mm dia-1 of the remaining forest (MR), 0.70 mm dia-1 of pasture (Pa), 0.65 mm dia-1 of annual crops (CA) e 0.72 mm dia-1 of perennial crop (CP). The year 2003 recorded the lowest average evapotranspiration of the basin with 0.42 mm dia-1, while the year 2015 had the highest annual average in the study period with 1.03 mm dia-1. It is worth noting that the evapotranspiration of the IE corresponds to the consumption of 25% of the population of Santa Fé do Sul, which has consequences in the d... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.

O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.

O lixiviado, líquido complexo gerado nos aterros sanitários e depósitos de lixo a céu aberto, apresenta características de um poluidor em potencial, de difícil tratamento, devido a processos físico-químicos e de decomposição biológica dos resíduos sólidos no aterro sanitário, somado à infiltração de água de chuva. Formas de atenuar e tratar esse tipo de efluente vão desde tratamentos biológicos até técnicas avançadas de oxidação, sendo estes últimos de alto custo em sua infraestrutura, operação e manutenção. Uma alternativa adotada nos últimos tempos por muitas cidades de Brasil e o mundo inteiro é o tratamento combinado de lixiviado de aterro sanitário com esgoto sanitário, por ter vantagens custo-benefício viáveis. Na presente pesquisa foi avaliada a remoção de nutrientes, como nitrogênio e fósforo, em três sistemas de banhados construídos em escala piloto operados em paralelo (sistemas B1, B2, e B3), sendo cada um deles composto por duas unidades em série de fluxo vertical seguidos por duas unidades em série de fluxo horizontal de escoamento subsuperficial, plantados com macrófitas emergentes L. Peruviana e Typha sp., respectivamente, para tratar a combinação de 10 % de lixiviado de aterro sanitário estabilizado com 90 % de esgoto sanitário afluente à ETE Canoas, com tratamento prévio (B1: UASB+CBR e B2: UASB) e sem tratamento prévio (B3: esgoto bruto/lixiviado), com taxa de aplicação superficial de 400L/m2.dia e aplicação em bateladas com períodos de aproximadamente 15 minutos. O estudo foi desenvolvido na estação climática de inverno da região Sul do Brasil, no qual a remoção média de amônio (N-NH4+) foi maior que 95 % nos três banhados não sendo observada diferença significativa para p> 0,05, entre eles, enquanto que a remoção de nitrato (NO3-) foi provavelmente limitada pela baixa relação carbono/nitrogênio (C/N). O fósforo total (PT) apresentou remoções maiores que 45 % nos três sistemas sem diferença significativa, porém foi observada diferença significativa para a remoção de ortofosfato (P-PO4-) (p> 0,05) no banhado B3, quando este mostrou remoção negativa. A remoção de N e P pela absorção das plantas (L. Peruviana e Typha sp.) foi de aproximadamente 1 % e 2 % respectivamente, comparado com a remoção destes nutrientes na fase líquida. A precipitação e evapotranspiração não apresentaram influência na remoção de nutrientes. / The leachate, complex liquid generated in landfills and open dumps, has characteristics of a potential polluter, difficult to treat due to physical and chemical processes and biological decomposition of solid waste in landfills, added to rainwater infiltration. Ways to mitigate and treat this type of effluent range from biological treatments to advanced oxidation techniques, the latter being of high cost in its infrastructure, operation and maintenance. An alternative adopted recently by many cities of Brazil and the whole world is the combined treatment of landfill leachate with sanitary sewer, having advantages viable cost-effective. In the present study the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus were evaluated, in three pilot scale constructed wetlands systems, operated in parallel, (systems B1, B2 and B3) consisting each one of two vertical flow units in series followed by two horizontal flow units of subsurface flow, planted with emerging macrophytes L. peruviana and Typha sp., respectively, to treat the combination of 10% of stabilized landfill leachate with 90% of urban raw wastewater from ETE Canoas, with previous treatment (B1: UASB+CBR and B2: UASB) and untreated (B3: raw sewage / leachate), with superficial application rate of 400 L / m2.day, fed in batch periods of approximately 15 minutes. The study was conducted during the winter season in the southern region of Brazil, in which the average removal of ammonium (N-NH4+) was higher than 95 % in the three systems without significant difference among them (p> 0.001) and the removal of nitrate (NO3-) was probably limited by the low ratio carbon / nitrogen (C / N). The total phosphorus (PT) removal was greater than 45 % without significant difference among the three systems however a significant difference was observed for orthophosphate (P-PO4-) (p> 0.05) removal at B3 system, when it showed a negative removal. The nitrogen and phosphorous removal due to the absorption by the plants (L. peruviana and Typha sp.) was approximately 1 % and 2 % respectively, compared to the removal of the nutrients in the liquid phase. The precipitation and evapotranspiration did not caused influence upon the nutrients removal.