Orientador : Profª. Drª. Miriam Rita Moro Mine / Coorientador : Prof. Dr. Sérgio Michelotto Braga / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 29/02/2016 / Inclui referências : f.66-69 / Área de concentração: Engenharia de Recursos Hídricos / Resumo: A investigação na previsão de cheias pode contribuir no desenvolvimento futuro de sistemas que permitam a emissão de alertas mais confiáveis e com maior antecipação. Nesta pesquisa busca-se avaliar algumas etapas necessárias para a implantação de um sistema de alerta a cheias, enfatizando a previsão de vazões. As etapas para a previsão de vazões são: escolha do modelo de transformação chuvavazão, calibração, verificação e previsão. O modelo hidrológico escolhido para previsão de vazões em tempo real foi o IPH II. Como estudo de caso foi utilizada a bacia do rio Barigui (264,88 km²), localizada na região metropolitana de Curitiba - Paraná. Os dados de entrada para o modelo IPH II nas fases de calibração, verificação e previsão foram: chuva, evapotranspiração e vazão. Para o desenvolvimento deste trabalho foram selecionados onze eventos representativos de cheias ocorridas na bacia do rio Barigui, no período entre 1985 e 2014. Destes eventos, cinco foram utilizados para a calibração, quatro para a verificação e dois para a previsão. Os resultados na calibração e verificação foram avaliados pelo coeficiente de Nash- Sutcliffe (NS), os valores estiveram entre 0,78 e 0,94 na calibração e entre 0.62 e 0,80 na verificação, e foram desconsiderados um evento para cada etapa devido a problemas de erro na série de dados. Posteriormente para a previsão considerou-se a hipótese: para de chover ao tempo em que se faz a previsão, esta hipótese fez-se necessária porque nesta dissertação não se considera previsão de chuva. Os resultados nessa etapa indicaram uma subestimativa de vazões com relação aos dados observados. Palavras-chave: sistema de alerta, previsão de vazões, modelo IPH II, bacia do rio Barigui. / Abstract: The research on flood forecasting can contribute to develop future systems that allow seding faster and anticipated alerts. In this research is sought to evaluate some stages necessary for the implementation of a system of flooding alerts, emphasizing the flow forecasting. The stages for flow forecasting consist in: choose of a rainfall-runoff model, calibration, verification and forecasting. The hydrological model for flow forecasting in real time was used the IPH II. For study case, the Barigui river basin (264.88 km2), located in the Curitiba metropolitan área, Paraná State, was used. The input for IPH II model in the calibration, verification and forecasting, were: rainfall, evapotranspiration and runoff. In order to develop this work, eleven significant flood events that highlighted the Barigui river basin between years 1985 and 2014, were all selected. Five of these events were used for calibration, four for verification and two forecasting. The results of calibration and verification were evaluated using the Nash - Sutcliffe (NS) coefficient. Values between 0.78 and 0.94 in calibration and between 0.62 and 0.80 for verification, and was considered a single event for each stage due to mistake problems in the date sequence. After, for forecasting, a hypothesis was considered: rain stops at the same time of forecasting, this hypothesis is necessary because it is not included the rainfall forecasting in this work. The results of this phase have shown a flow underestimation due to observed data. Keywords: Alert system, flow forecasting, IPH II model, Barigui river basin.

Orientadores : Dr. João Carlos Biondi. Dr.Alain Chauvet / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa: Curitiba, 23/02/2017 / Inclui referências : f. 192-200 / Área de concentração: Geociências / Resumo: O depósito Tocantinzinho localizado na Província Aurífera do Tapajós é o maior conhecido, com 53,9 toneladas de ouro. A formação do depósito inicia-se com magmatismo granodiorítico há cerca de 2005Ma, seguido de magmatismo granítico ca. 10Ma depois. O granito Tocantinzinho, é composto por duas fácies principais: sienogranito (1996±2Ma) e monzogranito (1989±1Ma), inúmeros corpos aplíticos e pegmatíticos cogenéticos, que sugerem um magmatismo rico em fluidos e em nível crustal raso. Diques de andesito (1998±8Ma) são intrusivos em ambas as rochas. Enclaves angulosos e raras feições de mingling com o magma granítico indicam um magmatismo andesítico multifásico e em momentos distintos, cuja idade mínima de cristalização foi estimada em 1975Ma. As taxas de resfriamento das rochas plutônicas variaram entre ca. 3,6 e 14,7°C/Ma, sugerindo que processos de exumação vertical foram secundários, explicando as baixas taxas. A geometria alongada do granito junto com o tectonismo transcorrente sin-magmático do andesito reforça o predomínio de movimentos horizontais. A natureza cálcio-alcalina de alto potássio e anomalias de nióbio indicam dois ambientes para a gênese destas rochas: arco continental tipo Andino ou pós-colisional. Considerando a associação entre magmatismo e transcorrência e as baixas taxas de resfriamento, o ambiente pós-colisional é mais provável. Estas características juntamente com a assinatura geoquímica e as idades permitem comparar estas rochas com as da Suíte Intrusiva Creporizão. Diques de dacito (1992±2Ma) cortam as demais rochas, contudo a relação temporal com estas permanece incompreendida, já que a assinatura geoquímica é compatível com a de rochas anorogênicas, sugerindo pertencer a uma série magmática distinta. O zircão datado no dacito foi, provavelmente, herdado da encaixante. A zona mineralizada é limitada por falhas transcorrentes sinistrais N100°-130E° e compreende o granito Tocantinzinho e rochas subvulcânicas hidrotermalizadas, deformadas em regime rúptil e mineralizadas em duas fases principais. A primeira fase, caracteriza-se por brechas e microfraturas preenchidas por muscovita (1864±5Ma) e pirita, baixos teores de ouro (<1,5ppm) e se restringe ao granito. A segunda, controlada por falhas transcorrentes sinistrais normais, caracteriza-se por brechas e veios tipo tension gashes e pull apart de prrenchimento sin-tectônico e orientados N30-60°E, apresentam quartzo, clorita e calcita, além de pirita, galena, esfalerita, calcopirita e ouro como principais minerais. Os teores de ouro alcançam 70ppm nos veios ricos em sulfetos. Duas hipóteses foram apresentadas para explicar a gênese da mineralização, uma em que a primeira fase de mineralização está geneticamente relacionada com o magmatismo granítico e outra, em que seria consequência da reativação tectônica da falhas pré-existentes, durante o magmatismo distensional da Suíte Intrusiva Maloquinha (ca.1880Ma). A segunda fase de mineralização, em ambas as hipóteses, seria consequência desta reativação. As duas fases de mineralização, nas duas hipóteses, podem ser classificadas como magmática-hidrotermais e por suas características poderiam ser classificadas como sistemas relacionados às intrusões. Contudo, novos trabalhos com o intuito de identificar e caracterizar a natureza e fonte dos fluidos, datações da mineralização e estudos geoquímicos e geocronológicos nas rochas sub-vulcânicas são necessários para melhor compreender a gênese e evolução do depósito Tocantinzinho. Os resultados obtidos mostram que há um forte controle estrutural sobre a mineralização e isto pode ajudar nos programas futuros de prospecção e exploração mineral. Palavras chaves: Domínio Tapajós; tectônica transcorrente; mineralização magmáticahidrotermal; geocronologia U-Pb; geocronologia 40Ar/39Ar; / Abstract: The Tocantinzinho deposit is located on the Tapajós Gold Province and is the largest gold deposit within Province, with 53,9 tons of gold. Its formation begins with a granodioritic magmatism around 2005Ma, followed by a granitic magmatism 10 Ma latter. The Tocantinzinho granite is composed by two main facies, syenogranite (1996±2Ma) and monzogranite (1989±1Ma), and by aplite and pegmatite cogenetic bodies, suggesting a fluid-rich magmatism at shallow depth. Andesite dikes (1998±8Ma) are intrusive in both rocks. Sharp fragments of those rocks along contacts and minor mingling with granitic magma are observed, suggesting a multiphase magmatism at distinct timing. The first dikes have intruded within granite when it was crystalizing, thus a minimum age of 1975Ma was estimated. Cooling rates of plutonic rocks vary from ca. 3.6 to 14.7°C/Ma, with an average of 7.5°C/Ma, suggesting vertical exhumation processes were minor. The elongated geometry of granite along with sin-magmatic strike-slip tectonics of andesite corroborate the predominance of horizontal movements. High-K calk-alkaline affinity and niobium anomaly indicator of two possible geotectonic settings for these rocks: Andean-type continental arc or post-collisional one. Considering the genetic relationship between magmatism, strike-slip faults, and low cooling rates, a post-collisional setting is more likely. The geochemical signature, ages and style of tectonism allow us to compare those rocks with the ones from Creporizão Intrusive Suite (1997-1957Ma). Dacite dikes (1992±2Ma) cut across all other rocks, but the temporal relationship among them remains misunderstood, due to the geochemical signature similar to the anorogenic rocks, suggesting it belongs to a distinct magmatic series. Indeed, the dated zircons were probably inherited from host rocks. The mineralized area is restricted to a domain constrained by two major sinistral strike-slip N100°-130E°E faults that comprises the Tocantinzinho granite and sub-volcanic rocks, which were hydrothermally altered, brittle deformed and mineralized during two phases. The first one is characterized by breccias and microfractures infilled with muscovite (1864±5Ma) and pyrite, which contains low gold grades and are restricted to the Tocantinzinho granite. The second phase was controlled by strike-slip and normal tectonics generating syn-tectonic tension gashes veins and pull apart breccias infilled with quartz, chlorite, calcite, pyrite, galena, sphalerite, chalcopyrite, and gold. These structures are parallel and mainly trends N30-60°E. The gold grade can reach up to 70 ppm in some sulfide-rich veins. Two hypothesis were proposed for the ore genesis: the first one consider a genetic relationship between magmatism and ore fluids for first mineralization stage and the second hypothesis consider a reactivation of pre-existing faults by an extensional tectonism related to the Maloquinha Intrusive Suite magmatism (ca.1880Ma) for this phase. The second mineralization phase is considered as formed as consequence of tectonic reactivation at ca. 1880Ma, in both hypothesis. Both phases in both hypothesis were classified as magmatichydrothermal ore mineralization and might be classified as intrusion-related gold systems. However, new field works are important in order to identify and characterize the nature and source of hydrothermal fluids, as well as ore dating and new geochemical and geochronological data of sub-volcanic rocks are imperative to better understand the genesis and evolution of the Tocantinzinho gold deposit. Such results, strongly linked to the fact that the tectonic control seem significant, may help for future exploration and exploitation programs. Keywords: Tapajós Domain; strike-slip tectonics; magmatic-hydrothermal mineralization; Zircon U-Pb geochronology; 40Ar/39Ar geochronology. / Resume: Le gisement de Tocantinzinho est situé sur la province aurifère de Tapajós et est le plus grand gisement d'or de la province, avec 53,9 tonnes d'or estimées. Sa formation commence par un magmatisme granodioritique autour de 2005 Ma, suivi d'un magmatisme granitique. Le granite Tocantinzinho est composé de deux faciès principaux (syenogranite - 1996± 2Ma; monzogranite 1989±1 Ma), des corps d'aplite et de pegmatite, qui suggère un magmatisme enrichie en fluide et mis en place à faible profondeur. Intrusifs dans ces roches, des dykes d'andésite (1998±8Ma) ont des fragments de granite et des mélanges entre les 2 magmas suggèrent un magmatisme à la fois continu et polyphasé. Il est proposé que les premiers dykes d'andésite se sont mis en place alors que le granite n'était pas entièrement cristallisé (mingling) et les derniers lors des stades de déformation à l'état solide du granite. Utilisant la courbe de refroidissement, un âge minimum de 1975 Ma a été estimé pour l'andésite. Les taux de refroidissement des roches plutoniques varient de 3,6 à 14,7°C/Ma, avec une moyenne de 7,5°C/Ma, suggérant que les processus d'exhumation verticale sont faibles. La géométrie allongée du granite ainsi que la tectonique syn-magmatique de l'andésite corroborent la prédominance des mouvements horizontaux. L'affinité calc-alcaline fortement potassique et des anomalies en niobium définissent deux configurations possibles pour le cadre géotectonique : arc continental de type Andin ou Post-collisionnel. Compte tenue la relation génétique entre magmatisme, cisaillement décrochant et les faibles taux de refroidissement, l'environnement post-collisionnel est plus probable. Cela ensemble avec les âges nous permettent de comparer ces roches avec celles de la Suite Intrusive Creporizão (1997-1957Ma). La dacite (1992 ± 2 Ma) recoupe les autres roches, cependant, la signature géochimique comparable aux roches anorogéniques suggère qu'elle appartient à une série magmatique distinct. La zone minéralisée est limitée par deux failles majeures senestres de direction N100°-130E°. Le granite Tocantinzinho et les roches hypovolcaniques déformées sont dans ce couloir, altérées par de fluides hydrothermaux et minéralisées pendant deux phases tectoniques distinctes. La première est caractérisée par des brèches et des microfractures remplies par muscovite (1864±5Ma) et pyrite, associées à de faibles teneur d'or (<1,5ppm) restreintes au granite. La deuxième phase a été contrôlée par le cisaillement décrochant senestre normal générant des fentes de tension et des brèches parallèles entre elles, orientées N30-60°E et remplies de une façon syntectonique par quartz, chlorite, calcite, albite, rutile, pyrite, galène, sphalérite, chalcopyrite et or. La teneur en or peut atteindre jusqu'à 70 ppm dans les veines riches en sulfures. Deux hypothèses ont été proposées pour expliquer la genèse du gisement : la première considère une relation génétique entre magmatisme et minéralisation au moins pour le premier stage de minéralisation selon un modèle porphyrique et la seconde alternative considère une réactivation des failles préexistantes par une tectonique transtensive liée au magmatisme Maloquinha (ca. 1880Ma) pour les deux stades minéralisateurs. Les deux phases dans les deux hypothèses, ont été classées comme des minéralisations de type magmatohydrothermale qui pourraient être classées soit comme des systèmes d'or liés à l'intrusion. De nouveaux travaux sur le terrain et en laboratoire seraient nécessaires pour identifier et caractériser la nature et la source des fluides hydrothermaux, pour dater la minéralisation et mieux comprendre le rôle des roches hypo-volcaniques. Toutefois, les premiers résultats, et notamment le rôle fondamental du contrôle tectonique pour la minéralisation sont très significatifs et peuvent aider de manière conséquente à l'établissement des programmes d'exploration et d'exploitation futurs. Mots-clés : Domaine Tapajós ; tectonique décrochante ; minéralisation magmatohydrothermale ; géochronologie U-Pb sur zircon ; géochronologie Ar/Ar.

No description available.

Resumo: A área de estudo localiza-se na Cordilheira dos Andes, na região centro-sul do Equador, e corresponde a uma porção do médio curso da bacia hidrográfica do rio Paute, conformado em um vale estreito e encaixado a cerca de 2.000m de altitude, onde está implantada a usina hidroelétrica Mazar. Ao longo de seu curso são observados muitos escorregamentos de encosta, incluindo o caso histórico denominado "La Josefina" que em 1993 moveu um volume de solo e rocha estimado em 25 milhões de m3. Para a construção de uma obra de engenharia de grande porte neste contexto geológico caracterizado por tantas instabilidades naturais é fundamental identificar as áreas de menor e maior risco. Além disso, para que se obtenham resultados satisfatórios em tempo hábil e a custos reduzidos, a utilização de métodos de retroanálise e técnicas de geoprocessamento são ferramentas facilitadoras. Neste aspecto, a forma de caracterização geotécnica dos maciços de solo e rocha e a análise de sua estabilidade, proposta nesta tese, vêm de encontro a tais necessidades. Os parâmetros de resistência dos solos coluvionares e do horizonte de rocha que compreendem mais superficialmente as encostas que margeiam o reservatório da hidroelétrica, foram determinados por retroanálise e, para atestar a confiabilidade dos resultados, comparou-os com valores de literatura. O Fator de Segurança (FS) foi calculado simulando graus de saturação do terreno em função da oscilação do nível freático nas regiões acima do reservatório, portanto, não submersas. Avaliou-se ainda a contribuição sísmica aplicando-se coeficientes de aceleração Kh de 0,14g) e outro superestimado (Kh = 0,28g). A espacialização de Fatores de Segurança, por meio de geoprocessamento, resultou em mapas de caráter orientativo quanto às zonas de menor e maior estabilidade para cada situação simulada, atendendo ao proposto no trabalho.

Orientador : Prof. Dr. Alessander C. Morales Kormann / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 30/05/2016 / Inclui referências : f. 181-189 / Area de concentração : Geotecnia / Resumo: O presente trabalho apresenta a reavaliação de métodos semiempíricos de previsão da capacidade de carga para estacas do tipo hélice contínua executadas em solos da Formação Guabirotuba, a principal unidade estratigráfica da Bacia Sedimentar de Curitiba. Para tanto, dispôs-se de um banco de dados com provas de carga estática vertical conduzidas em estacas hélice contínua executadas em Curitiba e Região Metropolitana. Inicialmente, procedeu-se um estudo do comportamento das estacas quanto à transferência de carga ao longo do fuste e da ponta, e ao recalque necessário para o esgotamento do atrito lateral. Adicionalmente, algumas peculiaridades dos solos da Formação Guabirotuba, como a ocorrência de ruptura progressiva e do efeito de escala, foram discutidas. O estudo foi baseado em 26 provas de carga estática vertical, sendo uma instrumentada em profundidade. Com esse conjunto de provas de carga interpretadas, procedeu-se a reavaliação dos métodos de Alonso, de Décourt & Quaresma e de Aoki & Velloso, os quais foram selecionados a partir de uma análise estatística do desempenho de métodos semiempíricos disponíveis na literatura. A reavaliação consistiu, principalmente, em adequar os coeficientes função do solo para a região geotécnica em questão, por meio da retroanálise das provas de carga. Os métodos reavaliados foram aplicados para validação a um conjunto de 103 estacas hélice contínua executadas em Curitiba e Região Metropolitana, as quais foram submetidas à prova de carga estática. A validação foi pautada nas recomendações da NBR 6122 (2010) quanto à segurança de fundações profundas. O estudo do comportamento somado à reavaliação dos métodos semiempíricos, proporcionaram a identificação de referências práticas para o dimensionamento de estacas hélice contínua executadas em solos da Formação Guabirotuba. Palavras-Chave: Formação Guabirotuba, Estaca Hélice Contínua, Prova de Carga Estática. / Abstract: This research presents the reassessment of semi-empirical methods for prediction of pile bearing capacity to continuous flight auger (CFA) piles executed at Guabirotuba Formation, the main stratigraphic unit of Curitiba Sedimentary Basin. For that, it was compiled a data base with axial static load tests carried out at CFA piles executed in Curitiba and its Metropolitan Region. Initially, it was conducted a study about CFA pile behavior as the shaft and tip load transfer and the set for running out shaft resistance. Additionally, some peculiarities about Guabirotuba Formation soils, like the occurrence of progressive rupture and scale effects, were discussed. This study was based on 26 axial static load tests, one instrumented in depth. With this group of interpreted load tests, it was executed the reassessment of the methods of Alonso, Décourt & Quaresma and Aoki & Velloso, which were selected by an statistical analysis of the performance of methods available in literature. The calibration consisted mainly in adapting the soil coefficients to the geotechnical region in question, by means of load tests back-analysis. The reassessed methods were applied for validation to a group of 103 CFA piles executed in Curitiba and its Metropolitan Region, which were submitted to load test. The validation was based on NBR 6122 (2010) recommendations for security of deep foundations. The study about CFA piles behavior added to the reassessment of semi-empirical methods provided the identification of practical references for design of CFA piles executed in Guabirotuba Formation soils. Keywords: Guabirotuba Formation, Continuous Flight Auger Pile, Static Load Test.

Orientador : Alberto Pio Fiori / Co-orientador : Andre Virmond Bittencourt / DissertaçãO (mestrado) - Universidade Federal do Paraná / Resumo: A malha urbana configurada pela grande Curitiba tem limites praticamente coincidentes com a distribuição geográfica dos sedimentos da Bacia de Curitiba. A inexistência de informações sobre o lançamento de efluentes industriais no meio, alarma e reclama no mínimo urgência por estudos de compatibilidade entre lixívias e materiais gue compõem a Bacia de Curitiba: sedimentos pleistocênicos da Formação Guabirotuba e depósitos aluvionares holocênicos. Em sua parte teórica, este trabalho ocupa-se das variáveis relacionadas à interação solo-solução contaminante, explorando sobretudo as propriedades dos argilominerais como constituintes do solo que desempenham importante papel na dinâmica de trocas de cátions. O estudo aplicado centra atenção na caracterização geotécnica e físico-química de solos residuais da Formação Guabirotuba. explorando técnicas laboratoriais consagradas, com adequação aos chamados "ensaios de compatibilidade". O emprego de soluções fortemente enriquecidas em elementos pesados (Cu e Zn), simulando padrões de emissões industriais, permitiu a observação de importantes efeitos no comportamento geotécnico das amostras ensaiadas. Ensaios de adsorção via Batch Tests, realizados com amostras de solo residual da Formação Guabirotuba e soluções aquosas enriquecidas em elementos pesados, revelaram resultados muito interessantes, que em essência refletem a aptidão eletroquímica dos constituintes minerais presentes, atribuindo-se sobretudo à esmectita cólcica e aos carbonatos, a responsabilidade pela imobilização dos metais pesados. Os resultados foram objeto de tratamento matemático (regressão linear por transformação), visando a definição dos parâmetros Kd, N e R2. Ensaios de tamponamento, simples rotinas de titulação, traduziram a capacidade do material da Formação Guabirotuba resistir ao incremento de condições ácidas, evidenciando sua superior performance em relação à amostra caulinítica também tratada. / Abstract: The urban mesh configured by the greater Curitiba region has its limits practically coincident with the geographical distribution of the sediments of the Curitiba Basin. The lack of information about the volumes of industrial wastes released on the environment, alarms and urges for at least compatibility studies among wastes and materials that compose the Basin of Curitiba: pleistocenics sediments of the Guabirotuba Formation and holocenics deposits. In its theoretical part, this work is in charge of the variables related to the soilpolluting solutions interaction, exploring the properties of the clays-minerals that play important role in the cation's exchange dynamics. The applied study focuses on the geotechnical and physical-chemistry characterization of residual soils in the Guabirotuba Formation, exploring widely known laboratorial techniques, whose adaptation to the called "compatibility rehearsals", employing solutions strongly enriched in heavy elements (Cu and Zn), simulating patterns of industrial emissions, has allowed the observation of important effects in the geotechnical behavior of the rehearsed samples. Rehearsals of adsorption through Batch Tests, done with samples of residual soil from the Guabirotuba Formation and aqueous solutions enriched in heavy elements, have revealed very interesting results, that in essence reflect the electrochemical aptitude of present representative minerals, attributing above all to the calcic esmectite and the carbonates, the responsibility :or the immobilization of heavy metals. The results were object of mathematical treatment (linear regression by transformation), in order to define the parameters Kd, N and R2. Buffer capacity rehearsal, a simple titration routine, reveals the capacity of Guabirotuba Formation's material to resist to the increment of acid conditions, also evidencing its superior performance in relation to the treated caulinitic sample.

Orientador : Prof. Dr. Sandro José Froehner / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 28/06/2017 / Inclui referências : f. 139-147 / Resumo: Os sedimentos fluviais formam um compartimento ambiental especial capaz de armazenar compostos orgânicos e metais em geral, cujas variações espaciais e temporais nos teores podem ser associadas ao uso do solo e à herança geológica. A crescente preocupação com a poluição causada pelo aporte de material sólido em corpos hídricos fez com que o método de identificação de fontes de sedimentos chamado fingerprinting fosse desenvolvido nas últimas décadas. No entanto, o grande número de fontes de sedimentos no ambiente urbano e a complexa variabilidade dos teores dos traçadores torna desafiadora a aplicação do método em bacias médias e grandes. Neste trabalho foi avaliada a variação espacial da concentração de metais, fósforo e carbono orgânico total nos sedimentos em suspensão ao longo de rio sob influência urbana, sendo aplicado o método de fingerprinting para identificação de regiões produtoras de sedimentos na bacia do rio Barigui (264,91 km²), localizada na região metropolitana de Curitiba. Por meio de amostradores integrados no tempo e coletas instantâneas, amostras de sedimentos em suspensão foram obtidas em quatro pontos (P1, P2, P3 e P4) com diferentes níveis de ocupação urbano-industrial ao longo da bacia, sendo que cada ponto delimitou, respectivamente, uma região de contribuição (AT, PT, PB e PC). Vinte e cinco amostras foram obtidas para análises de Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Mg, Mn, Na, Nb, Ni, P, Pb, Sc, Sn, Sr, Th, Ti, V, Y, Zn, Zr e COT, sendo calculados índices de acumulação (Igeo e FEMn) e fluxos de transporte específico para os metais e COT. Para as análises do método de fingerprinting, considerou-se cada região como uma fonte, sendo a bacia também dividida em regiões em função da geologia e de diferentes níveis de urbanização. Dos 28 parâmetros analisados, 20 apresentam taxas de variação de concentração positivas ao longo da bacia, sendo as maiores obtidas para Th (381%), Na (214%), P (195%), Nb (195%), Zn (165%), Cr (116%), Sr (101%), Ti (100%), Ni (94,2%), Sn (78,5%) e Cd (76,4%). Alguns elementos aparecem mais associados ao aumento de urbanização ao longo da bacia (Cd, Cr, Ni, Zn, Fe, Na, Nb, P, Sr, Th, Ti e COT) enquanto que outros (As, Ca, K e Mg) aparecem associados à matriz geológica local. A análise integrada dos fluxos de transporte específico com o índice de geoacumulação (Igeo) e o fator de enriquecimento (FEMn), permite destacar contribuição antrópica urbano-industrial por Na, P, Zn, Ni, Sr e Cr. Considerando somente a metade superior da bacia, a aplicação do método de fingerprinting por regiões mostrou que as formações geológicas que mais contribuem com sedimentos fluviais foram a Formação Guabirotuba (56,65%) e o Complexo Gnáissico-Migmatítico (43,35%). As regiões mais urbanas contribuíram com 78 a 91% do fluxo de sedimentos. Pouco sedimento (9 a 27%) produzido na região das cabeceiras chega até a metade da bacia, mesmo nos meses mais chuvosos. Considerando toda a bacia, 80 a 100% do fluxo de sedimentos vem das regiões mais densamente urbanizadas. O método de fingerprinting utilizando regiões como fontes, ao valer-se da variabilidade dos teores dos traçadores urbanos e geológicos, apresentou-se viável para discriminar entre regiões urbanas e estimar a produção relativa de sedimentos de cada região. Áreas urbanas são importantes produtoras de sedimentos fluviais e o método de fingerprinting por regiões pode ser aplicado como ferramenta para a gestão de recursos hídricos no ambiente urbano. Palavras-chave: Sedimentos fluviais. Metais. Fingerprinting por regiões. / Abstract: River sediments form a special environmental compartment capable of storing organic compounds and metals, in general, presenting changes to their content in space and time that may be related to land use and geology. The growing concern about pollution caused by the amount of solid material in water bodies was the reason for the development of the fingerprinting method in recent decades, to identify sources of sediment. However, the large number of sources of sediments in the urban environment and the complex variability of the tracers contents turns the application of the method to medium and large basins into a challenging task. In this work the spatial variation of metals, phosphorus and total organic carbon in suspended sediments along a river under urban influence was assessed, by applying the fingerprinting method for the identification of regions that produce sediment on the basin of the Barigui River (264.91 km²), located in the metropolitan region of Curitiba. Using time integrated suspended sediment samplers and instantaneous sampling, samples of suspended sediment were obtained at four points (P1, P2, P3 and P4) with different levels of urban-industrial occupation along the basin, and each of those points delimited, respectively, a contribution region (AT, PT, PB and PC). Twenty-five samples were obtained for analysis of Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Mg, Mn, Na, Nb, Ni, P, Pb, Sc, Sn, Sr, Th, Ti, V, Y, Zn, Zr and COT, and the accumulation rates (Igeo and FEMn) were calculated as well as specific transport flows for metals and COT. For the fingerprinting method analysis, each region was considered as a source, while the basin was also divided into regions depending on the geology and different levels of urbanization. Out of the 28 parameters analyzed, 20 showed positive rates for concentration variation along the basin, the highest being obtained for Th (381%), Na (214%), P (195%), Nb (195%), Zn (165%), Cr (116%), Sr (101%), Ti (100%), Ni (94.2%), Sn (78.5%) and Cd (76.4%). Some elements appear more closely associated to increased urbanization along the basin (Cd, Cr, Ni, Zn, Fe, Na, Nb, P, Sr, Th, Ti and COT) while others (As, Ca, K and Mg) seem associated to geology. The integrated analysis of specific transport flows with the geo-accumulation index (lgeo) and the enrichment factor (FE,Mn), shows the relevance of urban-industrial anthropogenic contribution by Na, P, Zn, Ni, Sr and Cr. Considering only the upper half of the basin, the application of the fingerprinting method by regions showed that the geological formations that contribute the most with river sediments were the Guabirotuba Formation (56.65%) and the Gneissic- Migmatitic Complex (43.35%). The most urbanized regions contributed with 78 to 91% of the sediment flow. Little sediment (9%-27%) produced in the headwater region reaches the center of the basin, even in the rainiest months. Considering the entire basin, 80 to 100% of the sediments flow comes from densely urbanized regions. The fingerprinting method, considering regions as sources, was used to distinguish urban regions and estimate the relative sediment production. Urban areas are important and complex producers of river sediment, and the fingerprinting method may be applied to identify regions that produce the most sediment, as a tool for the management of water resources in the urban environment. Key-words: Fluvial sediments. Metals. Fingerprinting by regions.

Resumo: Os Recursos Hídricos encontram-se cada vez mais afetados negativamente graças às pressões exercidas pelas atividades antrópicas, principalmente devido ao rápido crescimento da população urbana bem como ao processo de industrialização. No que tange os efeitos provocados nos rios urbanos, há cada vez mais a necessidade de se estabelecer estratégias assim como encontrar soluções que revertam ou ao menos minimizem os efeitos da degradação ambiental ocasionada pelas ações humanas. Dentre os principais rios que banham o estado do Paraná está o rio Iguaçu, o maior rio totalmente paranaense, formado pelo encontro dos rios Irai e Atuba na parte leste do município de Curitiba, na divisa com o município de Pinhais. Na Bacia do Alto Iguaçu, região compreendida entre os municípios de Porto Amazonas a São Mateus do Sul, optou-se por realizar este estudo com o intuito de levantar as principais intervenções antrópicas que influenciam a região do entorno e a qualidade hídrica do rio, propondo medidas mitigadoras para os efeitos negativos. Dentro desse trajeto foram determinados os pontos de significativa intervenção antrópica dos municípios de Porto Amazonas, Palmeira, São João do Triunfo e São Mateus do Sul, nos quais foi realizada uma coleta de dados obtidos através das expedições anuais realizadas pela equipe do Grupo Ambientalista do Rio Iguaçu (GARI), referente aos anos de 2006 a 2010. Com o presente estudo constatou-se que a qualidade hídrica do rio Iguaçu neste trecho sofre principalmente intervenções da ocupação irregular humana, o que acarreta no assoreamento das margens do rio, supressão da vegetação ciliar e criação de animais domésticos; lembrando que, a mineração irregular, a agricultura e depósito de resíduos sólidos domésticos também são observados. A partir do levantamento das intervenções e da valoração das mesmas, foi possível sugerir ações para a mitigação uma vez que a qualidade hídrica do rio Iguaçu, assim como seu entorno não sofreram alterações significativas no que diz respeito à melhoria da qualidade da água e das intervenções humanas que contribuem para a degradação ambiental da região nos últimos cinco anos.

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a composição e distribuição de hidrocarbonetos alifáticos (n-alcanos) e policíclicos aromáticos (HPAs) no sedimento ao longo do litoral do estado de Paraná, Brasil, em três campanhas de amostragem. Para representar a distribuição de hidrocarbonetos, doze pontos foram estudados em 5 municípios do litoral (Matinhos, Pontal do Paraná, Guaratuba, Paranaguá e Guaraqueçaba), sendo 7 amostras coletadas em rios na região e 5 amostras oceânicas. Para identificar a contribuição antrópica e as fontes de matéria orgânica nos ambientes estudados, foram realizadas análises físico-químicas e espectroscópicas em amostras da coluna d'água. A concentração total de n-alcanos variou entre 1173,5 a 52515,0 ng.g-1 e a de HPAs entre 74,5 a 10843,5 ng.g-1 de sedimento seco. Observou-se o predomínio de n-alcanos n-C27, n-C29 e n-C31, os quais representam origem biogênica terrestre. Enquanto os HPAs apresentaram maiores concentrações dos compostos com 3 ou mais anéis aromáticos com fontes pirogênicas predominantes. Na coluna d'água, os pontos localizados em balneários apresentaram interferência antrópica proveniente de efluentes domésticos, representados por altos valores de nitrogênio amoniacal e ortofosfato, atingindo a concentrações de 5,46 mg.L-1 e 0,86 mg.L-1, respectivamente. Muitas vezes tais concentrações excedem o limite mencionado pela legislação CONAMA 357/05. Os resultados de espectrofotometria de fluorescência e ultravioleta visível indicaram matéria orgânica predominante de fontes alóctones em ambientes próximos a praia, e mistura de substâncias húmicas terrestre e marinha em amostras oceânicas.

Orientador : Alberto Pio Fiori / Co-orientadores : Ney Augusto Nascimento e Chisato Oka Fiori / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduaçao em Geologia. Defesa: Curitiba, 17/12/2008 / Inclui bibliografia e anexos / Área de concentração: Geologia ambiental