Esta tese visa avaliar técnica e economicamente o tratamento da água de lastro em portos exportadores de minério de ferro do Brasil. Para isso foram estudadas três alternativas de tratamento distintas: (1) estação de tratamento fixa no porto em terra; (2) estação de recepção da água de lastro junto com estação de dessalinização fixa no porto; (3) tratamento a bordo de embarcações aliviadoras dedicadas para operar na barra, ou seja, na área de espera dos navios para atracar no porto. O interesse de estudar estas alternativas para portos de minério de ferro deve-se ao elevado volume de água de lastro despejado pelos navios mineraleiros nesses portos, que pode variar de 10.000 a 120.000 m3 por viagem, caracterizando estes portos como grandes receptores de água de lastro. Foram selecionados três portos para serem avaliados neste trabalho, considerados de pequeno, médio e grande porte, localizados em Vitória-ES e Sepetiba-RJ. Para avaliação do impacto operacional dessas alternativas nos portos selecionados, desenvolveu-se um modelo de simulação de eventos discretos. Por meio do modelo de simulação avaliaram-se os níveis de serviço considerando como parâmetros principais o atendimento da demanda de transporte, tempo médio em fila dos navios e taxa de ocupação dos berços. O modelo foi utilizado para dimensionar as estações de tratamento e a frota necessária de embarcações aliviadoras. Concluiu-se que a utilização desses sistemas de tratamento nos portos não causam impactos significativos nos tempos em fila e taxas de ocupação dos portos. A avaliação econômica realizada apresentou os custos do tratamento para cada alternativa. Esses custos foram comparados com o tratamento da água de lastro a bordo dos navios. Concluiu-se que os custos do tratamento em terra são menores em relação ao tratamento a bordo do navio. Dentre as três alternativas, a (1) foi a que apresentou menor custo, porém a (3) apresenta menor impacto na implantação e operação dos portos, uma vez que não é necessário nenhum tipo de investimento e modificação na infraestrutura portuária. / This thesis aims at making a technical and economic analysis of the ballast water treatment in Brazilian iron ore ports. Three distinct treatment alternatives were studied: (1) onshore ballast water treatment; (2) water desalination plant to ballast water treatment; (3) onboard ballast water treatment in shuttle tanker vessels operating in the mooring, where the ships wait to berth in a queue area. The interest in studying these alternatives for iron ore ports due the high volume of ballast water discharged by ore carriers ships in these ports, which may vary from 10,000 to 120,000 m³ per voyage, characterizing these ports as great ballast water receivers. For this study three ports were selected, with small, medium and large capacities, located in Vitória-ES and Sepetiba-RJ. To analyze the operational impacts of these alternatives in the selected ports, a discrete event simulation model was developed in this study. The simulation model analyzes the service levels considering transportation demand attendance, average time in queue and berth occupation rates as the main parameters. The model was used to estimate the ballast water treatment stations capacity and shuttle tankers fleet necessary. The conclusion that these treatment systems do not cause significant impacts in the queue times and berth occupation rates of ports. The economic analysis presented the costs of each proposed alternative, which were compared to the onboard ballast water treatment. The comparison showed that the onshore treatment is less costly than the onboard treatment. From the three alternatives, the (1) was the less expensive, however the (3) presenting less impact in the implementation and port operations, since are not necessary investments and modifications in the port structure.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In the Neotropics, the major fishes reproductive stimuli are rainfall, temperature and flood. Environmental changes caused by humans affects reproduction directly. The aim of this study was to compare the differences in reproductive investment of Serrasalmus brandtii (native) and Metynnis maculatus (introduced) and its relationship with hydrologic modification in an area of Lower São Francisco. Bimonthly samples were conducted from December/2013 to August/2012 in the main channel of the river, between Propriá (SE) and Porto Real do Colégio (AL) with gillnets of different mesh. Rainfall, temperature, elevation and river flow data were also obtained. The specimens were measured, weighed and dissected to characterize the stage of gonadal maturation, gonad, liver and coelomic fat weight to calculate the gonadosomatic (GSI), hepatossomatic and coelomic fat index. A portion of the left ovary was dissociated to calculate fish fecundity and measurement of oocytes. Serrasalmus brandtii (109 females and 102 males) showed no significant difference in the sex ratio, however M. maculatus (166 females and 259 males) exhibited 1.5 males for each female (χ ²: 20.3, p<0.05). The asynchrony between the sexes, absence of reproductive peaks and lack of correlation between GSI and environmental characteristics observed in S. brandtii indicate losses coming from hydrologic modification. The new environment does not seems to have been a barrier in synchrony (Spearman 0.72, p<0.05), and reproductive process of M. maculatus. Environmental pressures and competition with introduced species may have resulted in earlier maturation of S. brandtii (female: 105mm, male: 92mm) to compensate the losses in its population. Despite the similarity in oocyte size among the species, the positive correlation between body size and absolute fecundity (Pearson: 0.608, p<0.05), allowed a greater number of oocytes in S. brandtii (U: 398, p<0.05) due to its larger size. Both species have opportunistic strategy, characterized by medium-sized body and high reproductive output, with fractional spawning, small oocytes and high relative fecundity. The high colonizing ability of M. maculatus allied to river flow changes facilitated its establishment. Preventive measures should be taken to minimize their impacts on native fauna. / Na regiao neotropical, os principais estimulos reprodutivos para peixes sao pluviometria, temperatura e cheia dos rios. Modificacoes das caracteristicas ambientais em consequencia das acoes antropicas interferem diretamente na reproducao. O objetivo do presente estudo foi comparar a reproducao de Serrasalmus brandtii (nativa) e Metynnis maculatus (introduzida) e sua relacao com a modificacao hidrologica em uma area do Baixo Sao Francisco. Coletas bimestrais ocorreram de agosto/2012 a dezembro/2013 na calha principal do rio, entre Propria (SE) e Porto Real do Colegio (AL) com redes de espera de distintas malhas. Dados de pluviometria, temperatura, cota e vazao do rio tambem foram obtidos. Os especimes foram medidos, pesados e dissecados para caracterizacao do estadio de maturacao gonadal, peso das gonadas, figado e gordura celomica para calculo do indice gonadossomatico (IGS), hepatossomatico e de gordura celomica. Uma porcao do ovario esquerdo foi dissociada para calculos de fecundidade e medicao de ovocitos. Serrasalmus brandtii (109 femeas e 102 machos) nao apresentou diferenca significativa na razao sexual, diferente de M. maculatus (166 femeas e 259 machos), que apresentou 1.5 machos para cada femea ( Ô2: 20.3; p<0.05). A assincronia entre os sexos, ausencia de picos reprodutivos e falta de correlacao entre IGS e caracteristicas ambientais observada para S. brandtii, indicam prejuizos procedentes da modificacao hidrologica. O novo ambiente parece nao ter sido uma barreira na sincronia (Spearman: 0.72; p<0.05) e no processo reprodutivo de M. maculatus. As pressoes ambientais e a competicao com especies introduzidas podem ter resultado na maturacao precoce de S. brandtii (femea: 105mm; macho: 92mm), devido aos prejuizos a sua populacao. Apesar da semelhanca no tamanho do ovocito entre as especies, a correlacao positiva entre tamanho corporal e fecundidade absoluta (Pearson: 0.608; p<0.05) possibilitou um maior numero de ovocitos para S. brandtii (U: 398; p<0.05), em virtude do seu maior porte. Ambas as especies apresentaram estrategia oportunistica, caracterizada pelo medio porte corporal e alto investimento reprodutivo, com desova parcelada, ovocitos pequenos e fecundidade relativa alta. A alta plasticidade de M. maculatus aliada a modificacao fluvial facilitou seu estabelecimento. Medidas preventivas devem ser adotadas para minimizar seus impactos causados a fauna nativa.

Orientador: Célio F.B. Haddad / Resumo: Na última década houve um grande desenvolvimento nos Modelos de Distribuição de Espécies (MDE), com diversas aplicações na conservação da biodiversidade. No entanto, apesar dos avanços recentes, a seleção de variáveis preditoras tem sido relativamente negligenciada na construção dos MDE. Este procedimento deveria ser um dos passos cruciais do processo de modelagem, já que as variáveis preditoras estão relacionadas diretamente à capacidade dos modelos de capturar os requisitos ambientais das espécies. Neste contexto, os anfíbios são excelentes organismos modelo para avaliar a importância da seleção de variáveis preditoras ecologicamente significativas no MDE. Isto pode trazer avanços para a biogeografia e biologia da conservação, uma vez que os anfíbios são usados como bioindicadores da qualidade ambiental e da integridade de hábitat. A presente tese de doutorado teve como objetivo principal verificar o efeito da utilização de variáveis preditoras ecologicamente significativas no processo de modelagem dos anfíbios e posteriormente aplicar parte deste conhecimento na comunidade de anfíbios do Estado de São Paulo, visando verificar o potencial desta metodologia para identificar áreas de alto valor de riqueza de anfíbios e verificar também o potencial de invasão de Eleutherodactylus jonhstonei, uma espécie de anfíbio invasora registrada para o Estado de São Paulo. No primeiro capítulo avaliamos a importância da seleção de variáveis essenciais ao MDE usando os anfíbios como estudo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the last decade there has been a great development in the Species Distribution Models (SDM), with several applications in conservation planning. However, despite recent advances, the selection of predictor variables has been relatively neglected in the construction of SDM. This methodological approach should be one of the critical steps of the modeling process, as the predictor variables are directly related to the ability of models to capture the environmental requirements of the species. In this context, amphibians are excellent model for assessing the importance of selecting ecologically meaningful variables in the SDM. This methodology may lead to advances in biogeography and conservation biology, since amphibians are used as bioindicators of environmental quality and habitat integrity. The aim of the work was to verify the effect of the use of ecologically meaningful variables in the amphibian modeling process and to apply part of this knowledge to the amphibian community of São Paulo state, checking the potential of this methodology to identify areas of high amphibian richness value and to verify the potential invasion of Eleutherodactylus jonhstonei, an invasive amphibian species registered in São Paulo state. In the first chapter we evaluated the importance of selecting essential variables in SDM using amphibians as a case study. The second chapter deals specifically with the amphibian modeling protocol of São Paulo state. The central focus of this chapter has been... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor