Este trabalho consiste em uma análise ambiental urbana que busca apreender os efeitos e respostas do ambiente ao processo de urbanização. Para isso procura, de forma integrada, conhecer a dinâmica da natureza e da sociedade e suas articulações. O estudo é realizado em uma sub-bacia pertencente à bacia hidrográfica do Arroio Dilúvio situada na Região Metropolitana de Porto Alegre, Estado do Rio Grande do Sul. A análise ambiental engloba várias etapas: análise das características morfoestruturais regionais, caracterização geomorfológica e do material de cobertura superficial, análise dos condicionantes climáticos e hidrológicos, análise da qualidades das águas superficiais, caracterização do processo histórico de urbanização, análise das questões sócio-econômicas, a partir do estudo da evolução da cobertura vegetal e uso da terra e dos efeitos dos aspectos jurídicos na organização do espaço urbano. Como resultado da pesquisa, foram produzidos dados ambientais que expressam as alterações do ambiente devidas ao processo de urbanização na área de estudo. Muitos desses dados estão representados em documentos cartográficos, tais como: Mapa Geomorfológico, Mapas de Cobertura Vegetal e Uso da Terra dos anos de 1973 e 1991 e Mapa Ambiental Urbano. Este último representa os principais efeitos e respostas do ambiente ao processo de urbanização e consiste em um documento cartográfico de síntese. Os resultados alcançados demonstram que a metodologia utilizada mostra-se adequada aos estudos ambientais urbanos que buscam apreender as alterações do ambiente decorrentes do processo de urbanização. / This work consists of a study on the urban environment in a sub-basin of Dilúvio Stream’s Hidrographic Basin located in Porto Alegre City Metropolitan Region, state of Rio Grande do Sul, Brazil for apprehending the effects on and responses of the environment to the urbanization process in such area. Accordingly, a comprehensive knowledge of nature and society dynamics and how they articulated is envisaged. The environment analysis is divided into the follwing stages: analysis on the region morphostructural characteristics; geomorphological and superficial covering material characterization; climatological and hydrological conditioners analysis; superficial water quality analysis; characterization of the historical urbanization process; analysis on the socio-economic features from the study on the vegetal covering and soil use evolution and effects of the juridical aspects on the urban space arrangement. As a result of the research carried out environment data were generated revealing the changes on the environment caused by the urbanization process on the mentioned area. A considerable part of such data are representend in cartographic documents such as Geomorphological Map; Vegetal Covering and Soil Use Maps of 1973 and 1991; and Urban Environment Map. The last one represents the main effects on and responses of the environment to the urbanization process, constituting a cartographic documents by synthesis. The results achieved demonstrate that the applied methodology is appropriate to the urban environment studies that aim at the apprehension of the changes on the environment caused by the urbanization process.

O Arroio Dilúvio faz parte de uma importante bacia do município de Porto Alegre, RS, possuindo 17.605m de extensão sendo a nascente no município de Viamão e deságue no Lago Guaíba, que recebe vários tipos de dejetos oriundos de esgoto pluvial, doméstico e hospitalar. Sendo assim, o Arroio recebe uma população microbiana diversificada, podendo alguns destes microrganismos apresentarem resistência a diferentes antimicrobianos e, portanto, atuar como possíveis disseminadores de genes de resistência. O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade da população bacteriana Gram negativa das águas do Arroio Dilúvio, buscando identificar e caracterizar a população de acordo com o seu perfil de resistência a antimicrobianos e detectar a presença de genes de resistência a β-lactâmicos. As coletas ocorreram em cinco pontos nas diferentes estações do ano. As amostras coletadas passaram por isolamento e esgotamento da população bacteriana através da semeadura em placas contendo diferentes meios de cultura seletivos. Para a caracterização do perfil de resistência foi utilizado o método de difusão em disco utilizando antibióticos de diferentes classes. Após a identificação bacteriana foi observado a prevalência de bactérias da família Enterobacteriaceae. Aproximadamente 67% dos isolados das coletas 1 e 3, cerca de 52% dos isolados da coleta 2 e mais de 95% da coleta 4 foram resistentes a dois ou mais antimicrobianos. Quanto à presença dos genes de resistência foi observado que 43,54% (27/62) dos isolados apresentaram amplificação para os genes, blaTEM, e/ou blaSHV. Dentre estes 33,87% (21/62) foram positivos para o gene blaTEM, 9,67% (6/62) para o gene blaSHV e 3,22% (2/62) foram positivos para ambos os genes. / The Dilúvio is part of an important watershed in the city of Porto Alegre, RS, having 17.605m of extension rising in the city of Viamão and flowing into Guaíba Lake receiving all kind of waste resulting from pluvial, domestic and hospital wastewater. Thus, the gully receives a diverse microbial population, some of these microorganisms may exhibit resistance to different antimicrobial agents and therefore act as potential disseminators of resistance genes. The aim of this study was to evaluate the diversity of the Gram negative population present in the Dilúvio gully waters; characterize and identify the population accordingly to the antimicrobial resistance profile and the presence of genes for the resistance to β-lactams antimicrobial. The water samples were collected at five sites in different seasons of the year. The samples passed through isolation of the bacterial population by plating them on plates containing different media. To characterization of the resistance profile was performed using disk diffusion on agar method using antibiotics of different classes. It was observed the prevalence of bacteria of the Enterobacteriaceae family. Approximately 67% of the isolates from collections 1 and 3, 52% of the isolates from collection 2 and more than 95% from collection 4 were resistant to two or more antimicrobial. As the presence of resistance genes it has been observed that 43.54% (27/62) of the isolates showed amplification of genes, blaTEM, and / or blaSHV among them 33.87% (21/62) were positive for the gene blaTEM, 9.67% (6 / 62) for gene blaSHV and 3.22% (2 / 62) were positive for both genes.

O Arroio Dilúvio faz parte de uma importante bacia do município de Porto Alegre, RS, possuindo 17.605m de extensão sendo a nascente no município de Viamão e deságue no Lago Guaíba, que recebe vários tipos de dejetos oriundos de esgoto pluvial, doméstico e hospitalar. Sendo assim, o Arroio recebe uma população microbiana diversificada, podendo alguns destes microrganismos apresentarem resistência a diferentes antimicrobianos e, portanto, atuar como possíveis disseminadores de genes de resistência. O objetivo do presente estudo foi avaliar a diversidade da população bacteriana Gram negativa das águas do Arroio Dilúvio, buscando identificar e caracterizar a população de acordo com o seu perfil de resistência a antimicrobianos e detectar a presença de genes de resistência a β-lactâmicos. As coletas ocorreram em cinco pontos nas diferentes estações do ano. As amostras coletadas passaram por isolamento e esgotamento da população bacteriana através da semeadura em placas contendo diferentes meios de cultura seletivos. Para a caracterização do perfil de resistência foi utilizado o método de difusão em disco utilizando antibióticos de diferentes classes. Após a identificação bacteriana foi observado a prevalência de bactérias da família Enterobacteriaceae. Aproximadamente 67% dos isolados das coletas 1 e 3, cerca de 52% dos isolados da coleta 2 e mais de 95% da coleta 4 foram resistentes a dois ou mais antimicrobianos. Quanto à presença dos genes de resistência foi observado que 43,54% (27/62) dos isolados apresentaram amplificação para os genes, blaTEM, e/ou blaSHV. Dentre estes 33,87% (21/62) foram positivos para o gene blaTEM, 9,67% (6/62) para o gene blaSHV e 3,22% (2/62) foram positivos para ambos os genes. / The Dilúvio is part of an important watershed in the city of Porto Alegre, RS, having 17.605m of extension rising in the city of Viamão and flowing into Guaíba Lake receiving all kind of waste resulting from pluvial, domestic and hospital wastewater. Thus, the gully receives a diverse microbial population, some of these microorganisms may exhibit resistance to different antimicrobial agents and therefore act as potential disseminators of resistance genes. The aim of this study was to evaluate the diversity of the Gram negative population present in the Dilúvio gully waters; characterize and identify the population accordingly to the antimicrobial resistance profile and the presence of genes for the resistance to β-lactams antimicrobial. The water samples were collected at five sites in different seasons of the year. The samples passed through isolation of the bacterial population by plating them on plates containing different media. To characterization of the resistance profile was performed using disk diffusion on agar method using antibiotics of different classes. It was observed the prevalence of bacteria of the Enterobacteriaceae family. Approximately 67% of the isolates from collections 1 and 3, 52% of the isolates from collection 2 and more than 95% from collection 4 were resistant to two or more antimicrobial. As the presence of resistance genes it has been observed that 43.54% (27/62) of the isolates showed amplification of genes, blaTEM, and / or blaSHV among them 33.87% (21/62) were positive for the gene blaTEM, 9.67% (6 / 62) for gene blaSHV and 3.22% (2 / 62) were positive for both genes.

A urbanização descontrolada das cidades brasileiras tem provocado o agravamento das enchentes naturais e a ampliação de sua freqüência, além de criar novos pontos de alagamento localizados. Isto se deve à crescente impermeabilização do solo com aumento do volume pluvial escoado e redução de amortecimento. A concepção de um projeto de macrodrenagem em uma bacia urbana que considere o controle das inundações, como por exemplo, a implementação de reservatórios de amortecimento em áreas sujeitas a alagamentos, constitui-se em uma tarefa complexa e difícil devido ao grande número de alternativas possíveis, considerando todas as variáveis envolvidas, como capacidades hidráulicas existentes e necessárias das redes de drenagem, disponibilidade de áreas para construção de reservatórios, custos de desapropriação destas áreas, existência de sistemas mistos de coleta, uso de reservatórios abertos ou subterrâneos, dentre outras. Desta forma o projetista coloca-se diante de um dilema: qual o conjunto destas alternativas podem ser o mais eficiente? Este estudo promoveu a análise da aplicabilidade e eficiência de um modelo de otimização associado a modelos hidrológico-hidráulicos como instrumentos de suporte à decisão em problemas de drenagem urbana. A ferramenta desenvolvida compôs-se pelo modelo IPHS1 para a simulação hidrológica e hidráulica, pelo algoritmo de evolução SCE-UA para o processo de otimização através da minimização do custo de implantação das soluções e do módulo EXTRAN do modelo SWMM para a verificação hidráulica dos resultados obtidos e análises de riscos superiores. Os resultados mostraram-se bons e o sistema implementado adaptou-se bem às características das duas bacias analisadas: bacia do arroio do Moinho e bacia do arroio da Areia. O sistema forneceu os cenários de custos otimizados de implantação da solução com detenções distribuídas nas bacias e ampliações de redes, em um curto período de tempo e utilizando dados que seriam necessários para qualquer projeto de macrodrenagem deste tipo. Com os resultados compilados, foram obtidas funções de auxílio à tomada de decisão em planos e projetos de drenagem urbana através de curvas ajustadas aos pontos gerados nas bacias estudadas. Foi realizada a análise de sensibilidade e a avaliação das incertezas envolvidas com o modelo hidrológico utilizado com relação ao seu parâmetro principal, o Curve Number. Esta análise mostrou grandes variações nas vazões de saída das bacias e nos custos das obras com pequenas alterações nos valores de CN. Apresenta-se ainda uma análise econômica da aplicação dos valores obtidos de forma extrapolada para todo o município de Porto Alegre.

As atividades de gestão ambiental nem sempre têm levado a resultados satisfatórios. Uma das possíveis falhas pode estar ocorrendo por não se dar a devida importância à etapa de estruturação dos problemas, quando os objetivos e meios são adequadamente estabelecidos. Para que estes elementos sejam representativos do contexto decisório, eles devem estar de acordo com os valores dos decisores. A identificação destes valores permite uma modelagem mais fiel do problema que se deseja resolver. Uma vez estruturado o problema, parte-se para o estudo das possíveis alternativas. Como a decisão cabe apenas aos decisores e o papel dos técnicos é assessorá-los nesse processo, é importante que os mesmos possam compreender o papel desempenhado por cada uma das variáveis que julga relevante para descrever o problema. Esta compreensão geralmente não é uma tarefa fácil, visto que os problemas têm um caráter sistêmico, ou seja, os vários elementos envolvidos se relacionam de diversas formas. Assim, o efeito na mudança de apenas uma variável pode repercutir de uma maneira quase imprevisível, o que torna uma análise conjunta de todos os elementos extremamente complexa. Este estudo busca esclarecer a importância da avaliação da dinâmica dos sistemas, incorporando aspectos quantitativos e qualitativos considerados relevantes pelos decisores, para a obtenção de resultados mais satisfatórios nos processos de tomada de decisão, além de propor uma metodologia para melhorar a percepção das alternativas de gestão pelos decisores. A metodologia proposta agrega a identificação das variáveis do problema consideradas como relevantes pelos decisores, utilizando os conceitos de indicadores, modelo pressão-situaçãoresposta e mapas cognitivos, a modelos de simulação dinâmica que permitem o estudo de alternativas através da avaliação da dinâmica do sistema. Esta metodologia foi testada num estudo de caso, o Programa Pró-Dilúvio da Prefeitura de Porto Alegre, que visa promover ações que conduzam à melhoria da qualidade das águas da Bacia do Arroio Dilúvio através da ação conjunta de diversos órgãos municipais. Foi observado que a metodologia proposta de estruturação pode ser bastante útil para definir os elementos descritores do problema, pois facilita a sistematização do procedimento. Em relação à utilização de modelos de simulação dinâmica, constatou-se que os mesmos são úteis na medida em que são aceitos pelos decisores como ferramentas de suporte à decisão. Além disso, a utilização desses modelos em grupos de decisores pode ser bastante útil para facilitar que a negociação atinja soluções de consenso. / The environmental management practices have often led to unsatisfactory results. One possible fault could be happening at the structuring phase, when the basic evaluation elements such as the main objectives and the means to reach them are defined. To be representative for problem modeling, these factors must be according to the decision context to which they belong and to the decision makers’ subjective values. Done with the structuring phase, the potential alternatives are studied. As the decision should be exclusive to the decision makers and the technicians’ role is to facilitate and support this process, then it is important to make them realize the impact of each of those qualitative and quantitative elements in the whole system. This task is even more difficult than it seems, because of the systemic characteristic of the environmental problems. Therefore, the effect of changing just one of these variables could lead to imprecise schemes and thus an analysis considering all the interactions of these variables altogether is very complex. This study attempts to clarify the importance of considering these factors in order to achieve more satisfactory results and to propose a method to increase the decision makers’ perception of how the whole system works and how it affects the potential alternatives. The method binds the identification of the relevant aspects at the decision makers’ point of view (utilizing the concepts of indicators, pressure-state-response model and cognitive maps) with the simulation dynamic models which allow the alternatives’ study throughout the system dynamics assessment. This methodology was tested at the Pró- Dilúvio Program which was launched by the Porto Alegre Town Hall and aggregates many municipal institutions aiming at the revitalization of the Dilúvio Creek Basin by pollution impact mitigation. It was observed that the structuring methodology could be very useful for defining the decision context descriptive elements because it systematizes the proceedings. In terms of utilization of dynamic simulation, it was observed that it could be an alternative to negotiate a compromise solution in a group of decision makers. However, it is important to highlight that these models should only be built if they are to be accepted as a decisionsupporting tool.

Esta pesquisa visa evidenciar as semelhanças existentes entre a proposta de Giambattista Vico sobre o começo das civilizações gentílicas e as argumentações rabínicas relativas ao episódio do Dilúvio Universal, narrado em Gênesis 6 e considerado um documento conservado pelas tradições orais e verbais judaicas. Buscamos os fundamentos da literatura grego-romana e judaica que levaram Vico a intuir um método para a verificação das ciências humanas. Tal método difere do método dedutivo, aclamado pelos intelectuais de sua época, pois o filósofo italiano acredita que a religião está presente na base do processo civilizatório e coloca a linguagem como o fenômeno que organiza o mundo. Levantamos - nos postulados viquianos e nas argumentações rabínicas relativas aos primeiros capítulos de Gênesis - as observações que apresentam as características intrínsecas que condicionam os homens a instituir os três princípios eternos (religião, casamentos e sepulturas), identificáveis na formação de todos os povos; situamos as três fases viquianas (divina, heróica e humana) nos textos judaicos e evidenciamos, na visão rabínica de mundo, os fundamentos usados como base para a formação do conceito viquiano sobre a graça; tal conceito é responsável pela divisão da humanidade entre hebreus e gentios e dá margem às conjecturas relativas à existência de gigantes no tempo do dilúvio / This research aims to evidence the existing similarities between the proposal of Giambattista Vico about the beginning of the heathen civilization and rabbinic arguments about the episode of the Flood, in Genesis 6, considered a document conserved for Jewish oral and verbal traditions. We searched for the beddings of literature Jewish and Greek-Roman that allowed Vico to intuit a method for the verification of human beings sciences. Such method differs from the deductive method, acclaimed for the intellectuals of its time: the Italian philosopher believes that the religion is present in the base of the civilization process and places the language as the phenomenon that organizes the world. We showed - in the vichian postulates and the rabbinic arguments about the first chapters of Genesis - the comments that focus the intrinsic characteristics which induce the men to institute the three perpetual principles (religion, marriages and sepultures), identifiable in the formation of the nations everywhere; we pointed the three vichian phases (divine, heroic and human being) in the Jewish texts and we evidence, in the rabbinic view of world, the beddings used as base for the elaboration of the vichian concept about the favour; such concept is responsible for the division of the humanity between heathen and Hebrews allowing conjectures about the existence of giants in the time of the Flood

Dentre as ações antrópicas que caracterizam a urbanização, destacam-se os impactos gerados pela substituição da vegetação original por áreas impermeabilizadas (PACKMAN et al., 1999), o lançamento de grandes cargas de esgoto sem prévio tratamento e a adição de contaminantes químicos através das mais diversas fontes (POLETO & LAURENTI, 2008). Estes contaminantes são dispersos no ambiente urbano pelo poder de fluxo de águas pluviais (JARTUN & PETERSEN, 2010), desta forma, pode-se dizer que os sedimentos são um veículo para a entrada de contaminantes no sistema aquático. Além disso, eles representam e fornecem uma resposta à condição do sistema, atuando como um depósito para os contaminantes presentes no ambiente. Ao analisar os sedimentos de superfície é possível determinar a medida, a distribuição, a origem e os possíveis riscos de uma contaminação real. Já o estudo de colunas sedimentares fornece o registro histórico das substâncias advindas de atividades antrópicas, ou não, que se desenvolveram na bacia hidrográfica ao longo dos últimos anos (MÜLLER et al., 1977). Neste contexto, o presente trabalho investiga o enriquecimento dos sedimentos produzidos na bacia hidrográfica em estudo por elementos traço (Ni e Zn) na busca de inferir sobre a influência do processo de urbanização da área sobre essas concentrações. A área de estudo localiza-se no município de Viamão, região metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A bacia Mãe d‘Água é composta por quatro arroios, totalizando uma área de 353 ha e tem em seu exutório uma barragem situada na área da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A barragem Mãe d‘Água foi construída em 1962, visando atender à demanda da Universidade, e transformou-se em um intrincado problema ambiental pela ocupação urbana desordenada da sua área de contribuição nos últimos quarenta anos, que fornece uma gama diversa de poluentes de origem orgânica e inorgânica. Visando a construção de um panorama evolutivo dos processos de degradação ambiental a que a área de estudo vem sendo submetida, foi realizada, em dezembro de 2009, a coleta de três testemunhos sedimentares em pontos distintos no lago da Barragem. Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Na elaboração das análises da evolução da ocupação urbana na bacia hidrográfica foram determinados os valores correspondentes as áreas antropizadas e naturais, sendo utilizados diferentes produtos de sensoriamento remoto: fotografias aéreas (anos 1972 e 1991) e imagens de satélite de alta resolução (anos 2003 e 2008) visando verificar o período correspondente aos últimos 40 anos. As áreas naturais foram reduzidas em 12% em quatro décadas, contudo o adensamento populacional (estimado em 30% nos últimos 20 anos) em áreas já antropizadas mostrou-se como um fator importante para a compreensão do processo de urbanização da área e a crescente degradação dos corpos d‘água da bacia, especialmente do corpo receptor final, o Lago Mãe d‘Água. Todas as amostras analisadas apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Considerando que a área de estudo caracteriza-se historicamente pela ocupação residencial, com predominância de poluição de fontes difusas, a dinâmica urbana pode ser considerada como o principal agente fornecedor de metais-traço aos corpos d‘água. / Among the human activities that characterize urbanization, stand out the impacts generated by replacing the original vegetation by waterproofed areas (PACKMAN et al., 1999), the release of large sewage loads without previous treatment and the addition of chemical contaminants through the most several sources (POLETO & LAURENTI, 2008).These contaminants are dispersed within the urban environment by the power of storm water flux (JARTUN & PETERSEN, 2010), thus it is possible to say sediments are a vehicle for the entering of contaminants in aquatic systems. Moreover, they represent and provide a response to the condition of the system acting as a deposit for contaminants in aqueous environments. By analyzing the sediment surface is possible to determine the extent, distribution, origin and possible risks of an actual contamination. The cores study provides a historical record of the substances resulting from human activities or not, that developed in the basin over the past year (MÜLLER et al., 1977).In this context, this research investigates the enrichment of the sediments produced in the studied watershed for trace elements and demonstrates their correlation with the urbanization period of this watershed. The study area is located in Viamão city, Metropolitan Region of Porto Alegre city, Rio Grande do Sul state, Brazil. It is composed by four streams, totalizing an area of 353 hectares and has in its outlet a dam located in Federal University of Rio Grande do Sul area. The dam is called Mãe d'Água and it was built in 1962. This dam became a complex environmental problem because there was irregular occupation of this watershed and the dam has started silting very fast besides providing various types of pollutants. Aiming to investigate the evolutionary process of this environmental degradation, it was sampled three sediment cores in December 2009 to study the metal enrichment. Sediment samples fraction less than 63μm analyzed to get trace element concentrations: Nickel (Ni) and Zinc (Zn). The acid digestion method is EPA 3050, the analysis was performed in duplicate and for quality control was used two USGS reference materials: SGR-1b and SCO-1. For evolution analysis of urban settlement in the watershed it was studied the urbanization rates, per decade, using different remote sensing products: aerial photos (year 1972 and 1991) and satellite images of high resolution (year 2003 and 2008), to verify the last 40 years. Natural areas were reduced by 12% in four decades, yet the population density (estimated at 30% in the last 20 years) in areas already disturbed proved to be an important factor in understanding the process of urbanization and the increasing degradation of the watershed´s water bodies, especially the receptor end, Mãe d‘Água Lake. All samples have showed concentrations of Zn and Ni above the background value and growth patterns thus reveal the enrichment of sediments by these elements. Whereas the study area is characterized by residential occupancy and predominance of diffuse sources of pollution, urban dynamics can be regarded as the leading agent provider of trace metals to water bodies.

Dentre as ações antrópicas que caracterizam a urbanização, destacam-se os impactos gerados pela substituição da vegetação original por áreas impermeabilizadas (PACKMAN et al., 1999), o lançamento de grandes cargas de esgoto sem prévio tratamento e a adição de contaminantes químicos através das mais diversas fontes (POLETO & LAURENTI, 2008). Estes contaminantes são dispersos no ambiente urbano pelo poder de fluxo de águas pluviais (JARTUN & PETERSEN, 2010), desta forma, pode-se dizer que os sedimentos são um veículo para a entrada de contaminantes no sistema aquático. Além disso, eles representam e fornecem uma resposta à condição do sistema, atuando como um depósito para os contaminantes presentes no ambiente. Ao analisar os sedimentos de superfície é possível determinar a medida, a distribuição, a origem e os possíveis riscos de uma contaminação real. Já o estudo de colunas sedimentares fornece o registro histórico das substâncias advindas de atividades antrópicas, ou não, que se desenvolveram na bacia hidrográfica ao longo dos últimos anos (MÜLLER et al., 1977). Neste contexto, o presente trabalho investiga o enriquecimento dos sedimentos produzidos na bacia hidrográfica em estudo por elementos traço (Ni e Zn) na busca de inferir sobre a influência do processo de urbanização da área sobre essas concentrações. A área de estudo localiza-se no município de Viamão, região metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A bacia Mãe d‘Água é composta por quatro arroios, totalizando uma área de 353 ha e tem em seu exutório uma barragem situada na área da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A barragem Mãe d‘Água foi construída em 1962, visando atender à demanda da Universidade, e transformou-se em um intrincado problema ambiental pela ocupação urbana desordenada da sua área de contribuição nos últimos quarenta anos, que fornece uma gama diversa de poluentes de origem orgânica e inorgânica. Visando a construção de um panorama evolutivo dos processos de degradação ambiental a que a área de estudo vem sendo submetida, foi realizada, em dezembro de 2009, a coleta de três testemunhos sedimentares em pontos distintos no lago da Barragem. Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Na elaboração das análises da evolução da ocupação urbana na bacia hidrográfica foram determinados os valores correspondentes as áreas antropizadas e naturais, sendo utilizados diferentes produtos de sensoriamento remoto: fotografias aéreas (anos 1972 e 1991) e imagens de satélite de alta resolução (anos 2003 e 2008) visando verificar o período correspondente aos últimos 40 anos. As áreas naturais foram reduzidas em 12% em quatro décadas, contudo o adensamento populacional (estimado em 30% nos últimos 20 anos) em áreas já antropizadas mostrou-se como um fator importante para a compreensão do processo de urbanização da área e a crescente degradação dos corpos d‘água da bacia, especialmente do corpo receptor final, o Lago Mãe d‘Água. Todas as amostras analisadas apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Considerando que a área de estudo caracteriza-se historicamente pela ocupação residencial, com predominância de poluição de fontes difusas, a dinâmica urbana pode ser considerada como o principal agente fornecedor de metais-traço aos corpos d‘água. / Among the human activities that characterize urbanization, stand out the impacts generated by replacing the original vegetation by waterproofed areas (PACKMAN et al., 1999), the release of large sewage loads without previous treatment and the addition of chemical contaminants through the most several sources (POLETO & LAURENTI, 2008).These contaminants are dispersed within the urban environment by the power of storm water flux (JARTUN & PETERSEN, 2010), thus it is possible to say sediments are a vehicle for the entering of contaminants in aquatic systems. Moreover, they represent and provide a response to the condition of the system acting as a deposit for contaminants in aqueous environments. By analyzing the sediment surface is possible to determine the extent, distribution, origin and possible risks of an actual contamination. The cores study provides a historical record of the substances resulting from human activities or not, that developed in the basin over the past year (MÜLLER et al., 1977).In this context, this research investigates the enrichment of the sediments produced in the studied watershed for trace elements and demonstrates their correlation with the urbanization period of this watershed. The study area is located in Viamão city, Metropolitan Region of Porto Alegre city, Rio Grande do Sul state, Brazil. It is composed by four streams, totalizing an area of 353 hectares and has in its outlet a dam located in Federal University of Rio Grande do Sul area. The dam is called Mãe d'Água and it was built in 1962. This dam became a complex environmental problem because there was irregular occupation of this watershed and the dam has started silting very fast besides providing various types of pollutants. Aiming to investigate the evolutionary process of this environmental degradation, it was sampled three sediment cores in December 2009 to study the metal enrichment. Sediment samples fraction less than 63μm analyzed to get trace element concentrations: Nickel (Ni) and Zinc (Zn). The acid digestion method is EPA 3050, the analysis was performed in duplicate and for quality control was used two USGS reference materials: SGR-1b and SCO-1. For evolution analysis of urban settlement in the watershed it was studied the urbanization rates, per decade, using different remote sensing products: aerial photos (year 1972 and 1991) and satellite images of high resolution (year 2003 and 2008), to verify the last 40 years. Natural areas were reduced by 12% in four decades, yet the population density (estimated at 30% in the last 20 years) in areas already disturbed proved to be an important factor in understanding the process of urbanization and the increasing degradation of the watershed´s water bodies, especially the receptor end, Mãe d‘Água Lake. All samples have showed concentrations of Zn and Ni above the background value and growth patterns thus reveal the enrichment of sediments by these elements. Whereas the study area is characterized by residential occupancy and predominance of diffuse sources of pollution, urban dynamics can be regarded as the leading agent provider of trace metals to water bodies.

Dentre as ações antrópicas que caracterizam a urbanização, destacam-se os impactos gerados pela substituição da vegetação original por áreas impermeabilizadas (PACKMAN et al., 1999), o lançamento de grandes cargas de esgoto sem prévio tratamento e a adição de contaminantes químicos através das mais diversas fontes (POLETO & LAURENTI, 2008). Estes contaminantes são dispersos no ambiente urbano pelo poder de fluxo de águas pluviais (JARTUN & PETERSEN, 2010), desta forma, pode-se dizer que os sedimentos são um veículo para a entrada de contaminantes no sistema aquático. Além disso, eles representam e fornecem uma resposta à condição do sistema, atuando como um depósito para os contaminantes presentes no ambiente. Ao analisar os sedimentos de superfície é possível determinar a medida, a distribuição, a origem e os possíveis riscos de uma contaminação real. Já o estudo de colunas sedimentares fornece o registro histórico das substâncias advindas de atividades antrópicas, ou não, que se desenvolveram na bacia hidrográfica ao longo dos últimos anos (MÜLLER et al., 1977). Neste contexto, o presente trabalho investiga o enriquecimento dos sedimentos produzidos na bacia hidrográfica em estudo por elementos traço (Ni e Zn) na busca de inferir sobre a influência do processo de urbanização da área sobre essas concentrações. A área de estudo localiza-se no município de Viamão, região metropolitana de Porto Alegre (RMPA), no estado do Rio Grande do Sul, Brasil. A bacia Mãe d‘Água é composta por quatro arroios, totalizando uma área de 353 ha e tem em seu exutório uma barragem situada na área da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A barragem Mãe d‘Água foi construída em 1962, visando atender à demanda da Universidade, e transformou-se em um intrincado problema ambiental pela ocupação urbana desordenada da sua área de contribuição nos últimos quarenta anos, que fornece uma gama diversa de poluentes de origem orgânica e inorgânica. Visando a construção de um panorama evolutivo dos processos de degradação ambiental a que a área de estudo vem sendo submetida, foi realizada, em dezembro de 2009, a coleta de três testemunhos sedimentares em pontos distintos no lago da Barragem. Os sedimentos da fração menor que 63μm foram destinados a análise química para verificação da presença e concentração dos elementos traço: Níquel (Ni) e Zinco (Zn). A metodologia de digestão ácida empregada é a EPA 3050, adotada pela U.S. Environment Protection Agency, sendo que as análises foram realizadas em duplicata e, para controle de qualidade, foram utilizados dois materiais de referência da USGS (U.S. Geological Survey): SGR-1b e SCO-1. Na elaboração das análises da evolução da ocupação urbana na bacia hidrográfica foram determinados os valores correspondentes as áreas antropizadas e naturais, sendo utilizados diferentes produtos de sensoriamento remoto: fotografias aéreas (anos 1972 e 1991) e imagens de satélite de alta resolução (anos 2003 e 2008) visando verificar o período correspondente aos últimos 40 anos. As áreas naturais foram reduzidas em 12% em quatro décadas, contudo o adensamento populacional (estimado em 30% nos últimos 20 anos) em áreas já antropizadas mostrou-se como um fator importante para a compreensão do processo de urbanização da área e a crescente degradação dos corpos d‘água da bacia, especialmente do corpo receptor final, o Lago Mãe d‘Água. Todas as amostras analisadas apresentaram concentrações de Zn e Ni acima do valor de background local e com padrões de crescimento, portanto, evidenciam a existência de enriquecimento dos sedimentos por estes elementos. Considerando que a área de estudo caracteriza-se historicamente pela ocupação residencial, com predominância de poluição de fontes difusas, a dinâmica urbana pode ser considerada como o principal agente fornecedor de metais-traço aos corpos d‘água. / Among the human activities that characterize urbanization, stand out the impacts generated by replacing the original vegetation by waterproofed areas (PACKMAN et al., 1999), the release of large sewage loads without previous treatment and the addition of chemical contaminants through the most several sources (POLETO & LAURENTI, 2008).These contaminants are dispersed within the urban environment by the power of storm water flux (JARTUN & PETERSEN, 2010), thus it is possible to say sediments are a vehicle for the entering of contaminants in aquatic systems. Moreover, they represent and provide a response to the condition of the system acting as a deposit for contaminants in aqueous environments. By analyzing the sediment surface is possible to determine the extent, distribution, origin and possible risks of an actual contamination. The cores study provides a historical record of the substances resulting from human activities or not, that developed in the basin over the past year (MÜLLER et al., 1977).In this context, this research investigates the enrichment of the sediments produced in the studied watershed for trace elements and demonstrates their correlation with the urbanization period of this watershed. The study area is located in Viamão city, Metropolitan Region of Porto Alegre city, Rio Grande do Sul state, Brazil. It is composed by four streams, totalizing an area of 353 hectares and has in its outlet a dam located in Federal University of Rio Grande do Sul area. The dam is called Mãe d'Água and it was built in 1962. This dam became a complex environmental problem because there was irregular occupation of this watershed and the dam has started silting very fast besides providing various types of pollutants. Aiming to investigate the evolutionary process of this environmental degradation, it was sampled three sediment cores in December 2009 to study the metal enrichment. Sediment samples fraction less than 63μm analyzed to get trace element concentrations: Nickel (Ni) and Zinc (Zn). The acid digestion method is EPA 3050, the analysis was performed in duplicate and for quality control was used two USGS reference materials: SGR-1b and SCO-1. For evolution analysis of urban settlement in the watershed it was studied the urbanization rates, per decade, using different remote sensing products: aerial photos (year 1972 and 1991) and satellite images of high resolution (year 2003 and 2008), to verify the last 40 years. Natural areas were reduced by 12% in four decades, yet the population density (estimated at 30% in the last 20 years) in areas already disturbed proved to be an important factor in understanding the process of urbanization and the increasing degradation of the watershed´s water bodies, especially the receptor end, Mãe d‘Água Lake. All samples have showed concentrations of Zn and Ni above the background value and growth patterns thus reveal the enrichment of sediments by these elements. Whereas the study area is characterized by residential occupancy and predominance of diffuse sources of pollution, urban dynamics can be regarded as the leading agent provider of trace metals to water bodies.

Inúmeras regiões brasileiras apresentam problemas qualitativos em seus mananciais de abastecimento, originando dificuldades para a potabilização da água distribuída nas cidades. Geralmente, os consumidores julgam a segurança da água potável que bebem através de seus sentidos organolépticos. Os processos convencionais utilizados nas estações de tratamento de água não são efetivos na remoção de muitos compostos que causam cor, gosto e odor na água. Devido a isto, é comum que as companhias de saneamento recebam reclamações por parte dos consumidores sobre a qualidade da água distribuída. Dentre os compostos que causam gosto, odor e cor na água encontram-se o sulfeto de hidrogênio, o ferro e o manganês. O sulfeto gera um odor de “ovo podre”, perceptível a concentrações que variam entre 0,05 e 0,1 mg·L-1. Manganês e ferro estão associados principalmente a produção de cor e precipitados na água. Desta forma, o objetivo da pesquisa proposta foi estudar técnicas de tratamento alternativas as convencionais para controlar gosto, cor e odor na água potável pela presença de sulfeto de hidrogênio, ferro e manganês. Os processos investigados foram aeração em torre de dessorção, nanofiltração em membrana e oxidação com permanganato de potássio. Os testes foram realizados com água bruta oriunda do reservatório da Lomba do Sabão, em Porto Alegre. Os ensaios de oxidação anteriormente à clarificação físico-química constaram de 4 etapas. Na primeira, foram testados o cloreto férrico e o sulfato de alumínio, possibilitando a elaboração de diagramas de coagulação. Na segunda etapa, foi calculada a eficiência da coagulação na remoção de Fe(II), Mn(II) e H2S. Na terceira etapa, foi calculada a demanda do oxidante na água. Finalmente, na quarta etapa realizaram-se ensaios de oxidação do permanganato associado à clarificação físico-química. Os resultados mostraram que o processo de coagulação conseguiu remover o ferro satisfatoriamente, mas não o manganês. Nos ensaios usando permanganato os resultados mostraram que as remoções de ferro, manganês e sulfeto de hidrogênio foram de 92%; 59% e 94% (pH 7), e 93%; 74% e 100% (pH 8,0), respectivamente. No caso da relação estequiométrica, as reduções foram maiores quando foi usada a relação estequiométrica de 1,0 e pH 8,0 (89% para Mn e 95% para Fe). O protótipo de torre de dessorção, localizado na ETA Lomba do Sabão, foi operado com razões ar:água de 8 e 12 m3:m3. As remoções de ferro variaram entre 14% a 31%; para manganês, não houve redução aparente. As concentrações efluentes de sulfeto de hidrogênio foram inferiores ao limite de detecção do método analítico, mostrando que houve volatilização do gás neste processo. O protótipo do sistema de membranas de nanofiltração foi também instalado na ETA Lomba do Sabão. Foram realizados ensaios com vazões de 2 e 4 L∙min-1, correspondentes a taxas de aplicação de 14 e 28 L∙h-1∙m-2 a 25°C. As rejeições da membrana para a taxa de 14 L∙h-1∙m-2 foram de 91%, 96% e 100% (<LD) para ferro, manganês e sulfeto de hidrogênio, respectivamente; para a taxa de 28 L∙h-1∙m-2 as reduções foram de 89%, 92% e 100%. Os três processos mostraram ser efetivos para remover sulfeto de hidrogênio. A dessorção foi particularmente ineficiente na redução de Mn(II), ao contrário da oxidação com permanganato, onde a remoção atingiu cerca de 75% ao pH 8,0. A nanofiltração, nos ensaios realizados, atingiu os maiores valores de redução dos compostos estudados. / Many regions in Brazil have problems associated with the water quality of their supplies, which bring problems to the production of safe drinking water that is distributed in communities. Generally, consumers judge the drinking water safety through the use of their organoleptic senses. The conventional processes used in water treatment are not effective to remove many compounds that cause color, taste and odor in water. For this reason water utilities frequently receive complaints by angry consumers unsatisfied with the quality of drinking water. Among the compounds that cause taste, odor and color in drinking water are hydrogen sulfide, iron and manganese. Sulfide generates a "rotten egg" smell, perceptible at concentrations between 0.05 and 0.1 mg·L-1. Manganese and iron are mainly associated with the formation of color and precipitates in water. The objective of this research was to study alternative treatment technologies to remove hydrogen sulfide, iron and manganese from drinking water. The investigated processes were air-stripping, nanofiltration and oxidation with potassium permanganate. Air stripping and nanofiltration pilot plants were supplied with water from Lomba do Sabão reservoir, located in Porto Alegre. Potassium permanganate oxidation was studied in laboratory using Jar tests systems and water from Lomba do Sabão. Oxidation tests associated with chemical clarification were performed in four different phases. In the first, the coagulants ferric chloride and aluminum sulfate were tested, with preparation of coagulation diagrams. In the second phase, it was measured the removal of Fe(II), Mn(II) and H2S during chemical clarification. The water oxidation demand was tested in the third experimental phase. Finally, the fourth phase encompassed tests using potassium permanganate associated with chemical clarification for the removal of Fe(II), Mn(II) and H2S. The results demonstrated that coagulation removed iron efficiently, but not manganese. Using permanganate, reductions in iron, manganese and sulfide increased to 92%, 59% and 94% (pH 7,0), and 93%, 74% and 100% (pH 8,0), respectively. Higher removals were achieved at pH 8,0 and one time the compounds stoichiometric oxidation relation. The air-stripping tower prototype was located at the Lomba do Sabão Water Treatment Plant. It operated with air to water ratios between of 8 and 12 m3:m3. Iron removal rates varied from 14% to 31%, while there were no removal for manganese. Hydrogen sulfide concentrations in plant’s effluents were below the detection level, showing full volatilization of the gas during stripping. The nanofiltration system prototype was also installed at Lomba do Sabão Water Treatment Plant. Tests were performed using flowrates of 2 and 4 L·min-1, corresponding to hydraulic application rates of 14 e 28 L∙h-1∙m-2 a 25°C. The rejections for the 14 L∙h-1∙m-2 tests were 91%, 96% and 100% (<LD) for iron, manganese and sulfide, respectively; for 28 L∙h-1∙m-2, the reductions achieved 89%, 92%, and 100%. The tested treatment processes were effective for hydrogen sulfide removal. Air-stripping was particularly inefficient for Mn(II) removal; on the contrary, permanganate oxidation reached 75% at pH 8,0. Tests with nanofiltration reached the highest removal rates for the studied compounds.