As bacias de captação Faxinal e Maestra são responsáveis pela maior parte do abastecimento público de água do Município de Caxias do Sul, RS, e se localizam em região recoberta pelas unidades ignimbríticas riodacíticas da Formação Serra Geral. O presente estudo relata a influência do uso do solo na composição geoquímica das águas e sedimentos finos observados nos principais tributários das bacias, tendo como objetivo aplicar a geoquímica multielementar e isotópica para determinar as concentrações e os diferentes tipos de fontes de contaminantes presentes nas bacias hidrográficas estudadas, desenvolvendo um diagnóstico capaz de auxiliar no planejamento e gestão destes recursos hídricos. Para tanto, foi necessário correlacionar a composição geoquímica dos sedimentos finos de fundo com a rocha-fonte e a composição dos principais fertilizantes utilizados nas áreas agrícolas. Adicionalmente, foram determinadas as razões isotópicas de Pb e Sr em sedimentos de suspensão, associando com as assinaturas isotópicas de fertilizantes e de sedimentos nas nascentes principais, relacionando com a influência dos insumos utilizados na agricultura e da estação de tratamento de esgoto (ETE) nas águas dos tributários, utilizando-se os isótopos de δ2H-H2O, δ18O-H2O, δ15N-NO3-, δ18O-NO3- e δ15N. As amostras de sedimentos, água e fertilizantes foram analisadas por difração de Raios-X, ICP-MS, espectrômetro de ionização térmica, espectrómetro de massa VG Sector 54, espectroscopia de absorção de laser (Tipo Cavity Ring-Down Spectroscopy) e espectrômetro de Massa por Razão Isotópica (IRMS). O primeiro manuscrito apresenta resultados obtidos nos sedimentos de fundo interpretados com suporte de estatística descritiva e multivariada (Análise de Componentes Principais e Análise Fatorial), relacionando com o fator de enriquecimento. Estes resultados demonstram que os sedimentos de corrente dos córregos da bacia de captação Faxinal expõem contaminação e efeito acumulativo por metais pesados provenientes da aplicação de fertilizantes e fungicidas, enquanto que o excesso de sódio nos sedimentos da bacia de captação Maestra são resultantes da descarga direta de esgoto doméstico no recurso hídrico. O segundo manuscrito expõe resultados de 87Sr/86Sr para sedimentos em suspensão (0,717324 – 0,723113) e para os fertilizantes (0,705 – 0,710) configurando duas populações. As razões isotópicas de chumbo para os sedimentos apresentaram valores de 208Pb/204Pb (38,42 – 38,97), 206Pb/204Pb (18,72 – 19,07), 207Pb/204Pb (15,60 – 15,75), 208Pb/206Pb (2,037 – 2,055) e 207Pb/206Pb (0,824 – 0,833). Os valores dos isótopos de estrôncio e chumbo demonstraram que os sedimentos em suspensão são compatíveis com origem geogênica, e apresentam influência de fungicidas utilizados nas áreas agrícolas. O terceiro manuscrito mostra resultados dos isótopos de N e O de nitrato nas águas demonstraram valores de δ15N entre 3,9 e 19,4, enquanto o δ18O entre 4,2 e 21,7. Estas assinaturas isotópicas estão representadas em diferentes compartimentos do gráfico característico δ15N-NO3- vs δ18O-NO3-. Os pontos monitorados Fx-01, Fx-02, Fx-03, Fx-04, Fx-05 e Fx-06 demonstram valores com influência e contribuição de fertilizantes. Por outro lado, o ponto Fx-07 sugere interferência por descarga direta de efluente doméstico no tributário e o ponto Fx-ETE apresenta assinatura característica de ambiente de denitrificação. Através da interpretação dos resultados obtidos nos três manuscritos reconhece-se que as águas das represas Maestra e Faxinal recebem contaminantes provenientes de diferentes fontes, que abrangem a aplicação de insumos agrícolas e as descargas de esgoto doméstico sem tratamento. / The Faxinal and Maestra catchment basin are responsible for most of the public water supply of the city of Caxias do Sul, RS, and are located in the region covered by riodacíticas ignimbríticas units of the Serra Geral Formation. This study describes the influence of land use in the geochemical composition of water and fine sediments observed in the main tributaries of the watershed, aiming to apply the multielement and isotopic geochemistry to determine the concentrations and the different types of sources of contaminants in the studied basins, developing a diagnosis to assist in the planning and management of water resources. Therefore, it was necessary to correlate the geochemical composition of botton fine sediment with the rock-source and composition of the main fertilizers used in the agricultural areas. Additionally, it was determined the isotopic ratios of Pb and Sr in the suspended sediment, associating with the isotopic signatures of fertilizers and sediment in the main springs, relating to the influence of the inputs used in agriculture and of the wastewater treatment plant (WWTP) in the tributaries of water, using the isotopes δ2H-H2O, δ18O-H2O, δ15N-NO3-, δ18O-NO3- and δ15N. The sediment samples, water and fertilizer were analyzed by X-ray diffraction, ICP-MS, Spectrometer thermal ionization, Mass spectrometer VG Sector 54, laser absorption spectroscopy (Type Cavity Ring-Down Spectroscopy), Isotopic ratio mass spectrometer (IRMS). The first manuscript presents results obtained in the bottom sediments interpreted with descriptive and multivariate statistical support (Principal Component Analysis and Factor Analysis), relating to the enrichment factor. These results demonstrate that the stream sediments of Faxinal watershed showed contamination and cumulative effect of heavy metals due to the application of fertilizers and fungicides, while the excess sodium in the sediments of Maestra watershed the result of direct discharge domestic sewage in the water resource. The second manuscript displays results of 87Sr / 86Sr for suspended sediment (0.717324 to 0.723113) and fertilizers (0.705 – 0.710) setting two populations. Lead isotopic ratios for sediments showed values of 208Pb/204Pb (38.42 – 38.97), 206Pb/204Pb (18.72 – 19.07), 207Pb/204Pb (15.60 – 15.75), 208Pb/206Pb (2.037 – 2.055) e 207Pb/206Pb (0.824 – 0.833). The values of strontium and lead isotopes showed that the suspended sediments are compatible with geogenic origin and present influence of fungicides used in agriculture areas. The third manuscript shows results of isotopes of C and O of nitrate in water showed δ15N values between 3.9 and 19.4, while δ18O between 4.2 and 21.7. These isotopic signatures are represented in different compartments of the characteristic chart δ15N-NO3- vs δ18O-NO3-. The points monitored Fx-01, Fx-02, Fx-03, Fx-04, Fx-05 and Fx-06 show values with influence and contribution of fertilizers. On the other hand, the Fx-07 point suggests interference by direct discharge of effluent household in the tributary and Fx-ETE point features characteristic signature of denitrification environment. Through the interpretation of the results obtained in the three manuscripts it is recognized that the waters of the Maestra and Faxinal dams receive contaminants from differents sources covering the application of agricultural inputs and domestic sewage discharges untreated.

Os problemas ambientais associados à aglomeração humana em áreas metropolitanas estão presentes na Região Metropolitana de Porto Alegre. Nesta área em especial, na ausência de um sistema de coleta e tratamento de efluentes amplo e eficaz, a geração de resíduos domésticos, industriais e agrícolas supera a capacidade de assimilação do meio ambiente. Os recursos hídricos, como é o caso do Lago Guaíba, são utilizados concomitantemente como corpo receptor de dejetos e como fonte de captação de água para abastecimento público. No intuito de fornecer subsídios complementares ao gerenciamento dos recursos hídricos superficiais, foram realizados estudos relativos à hidrogeoquímica e à composição de isótopos estáveis de chumbo e zinco, em amostras de material em suspensão, provenientes de três sub-bacias hidrográficas. A escolha dessas sub-áreas baseou-se, principalmente, em dados do Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e Ambiental do Município de Porto Alegre, onde foram identificadas três classes de uso e ocupação do território. Portanto, cada classe está representada por uma sub-bacia hidrográfica: Urbana Densa - Arroio Passo das Pedras; Urbana Rarefeita - Arroio Cavalhada; e Periurbana - Arroio Lami. A comparação da hidrogeoquímica ambiental dessas áreas com o restante da Bacia Hidrográfica do Guaíba foi conduzida à partir da análise do conteúdo de isótopos estáveis de chumbo em amostras de referência, provenientes do Lago Guaíba e das desembocaduras dos rios Gravataí e Jacuí, este último, o seu principal tributário. Os dados físico-químicos revelam que os contextos urbano-paisagísticos determinam a composição química dos dejetos brutos lançados ao longo da rede de drenagem natural. Por outro lado, os resultados isotópicos demonstraram que a contribuição antropogênica de chumbo e zinco, dois dos principais poluentes em ambientes urbanos, é pouco significativa. Apesar disso, as análises isotópicas corroboraram a classificação proposta no Plano Diretor, permitindo, inclusive, discriminar as amostras provenientes dos três arroios urbanos daquelas utilizadas como referência regional. / The environmental problems associated to human agglomeration in metropolitan areas are presented in the Porto Alegre Metropolitan Region. Especially in this area, in the absence of a broad and effective collection and treatment system, the production of domestic, industrial and agricultural wastes, overcome the assimilation capacity of the environment. The water resources, as Lake Guaiba, are used at the same time as body receptor of wastewater and source of drinking water to public supply. In order to provide additional information to water management, studies of water and sediment hydrogeochemistry and stable isotope content of zinc and lead on the suspended particulate matter from three hydrographic sub-basins. The choice of these sub-areas was based on the Porto Alegre’s “Master Plan for Urban and Environmental Development”, where was presented three classes of occupation and land use. In this research, each class is represented by a hydrographic sub-basin: High Density - Passo das Pedras Creek; Medium Density - Cavalhada Creek; and Low Density - Lami Creek. The comparison between the hydrogeochemistry of these sub-areas and the Guaiba Hydrographic Basin was conducted by the lead isotope analysis of the reference samples, collected in the Lake Guaiba and the Gravatai and Jacui river mouths, the latter, the main affluent. The physic-chemical data shows that the types of urban landscape govern the chemical composition of wastewater thrown along the drainage of a certain watershed. On the other hand, the isotopic data prove that the lead and zinc anthropogenic contribution is a minor factor. Nevertheless, the isotopic analysis corroborated the classification proposed on the Master Plan, allowing discrimination between samples from the three urban creeks those used as regional reference.

A caracterização morfométrica e hipsométrica de bacias hidrográficas permite o melhor entendimento do seu funcionamento enquanto sistema, facilita a correlação com suas características e potencializa diversos estudos. O emprego de métodos quantitativos e qualitativos para caracterizar uma bacia hidrográfica possibilita uma maior compreensão da sua dinâmica e por isso o emprego de vários parâmetros é fundamental. Nessa tese é apresentada a análise morfométrica e hipsométrica e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, uma bacia transfronteiriça, localizada na costa atlântica da América do Sul entre os paralelos 31°S e 34°30’S e entre os meridianos 52°W e 55°30’W, com 58407.78km2 de área, dos quais 47% estão em território brasileiro e 53% em território uruguaio. A análise e obtenção dos parâmetros e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, foi realizada com técnicas de Geoprocessamento, utilizando as ferramentas de análise espacial e de manipulação de dados do programa ArcGis, versão 10.2.2. Foram utilizadas 15 imagens SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), com resolução espacial de 1 segundo de arco (1”), aproximadamente 30m, para gerar o Modelo Digital de Elevação (MDE) da área de estudo. Este modelo foi validado com levantamento cinemático GNSS (Sistemas Globais de Navegação por Satélite), pós-processado com o método de Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). As análises morfométrica e hipsométrica e a determinação da hidrografia e knickpoints da Bacia da Lagoa Mirim foram realizadas a partir do MDE SRTM. A hidrografia foi obtida com o Model Builder e ferramentas hidrológicas do ArcGis. E os knickpoints foram determinados através do Knickpoint Finder, um script em linguagem Python integrado ao ArcTollBox do programa ArcGis. Os resultados demonstram que a utilização de dados SRTM em ambiente SIG (Sistemas de Informação Geográfica) permite a caracterização de bacias hidrográficas, sendo útil para gestão e gerenciamento dos recursos hídricos e para estudos ambientais, mostrando-se uma alternativa prática e viável ao minimizar custos e tempo na execução dos trabalhos. / The morphometric and hypsometric characterization of river basins allows a better understanding of its functioning as a system, facilitates the correlation with its characteristics, and potentiates several studies. The use of quantitative and qualitative methods to characterize a river basin allows a better understanding of its dynamics, therefore the use of several parameters is fundamental. This thesis presents the morphometric and hypsometric analysis and the automatic determination of hydrography and knickpoints in the Mirim Lagoon Basin. Mirim Lagoon basin is a transboundary basin, located in the Atlantic coast of South America, between parallels 31°S and 34°30’S and meridians 52°W and 55°30'W, with an area of 58,407.78 km2, being 47% in Brazilian territory and 53% in Uruguayan territory. The analysis and acquisition of morphometric and hypsometric parameters and the determination of hydrography and knickpoints were performed with geoprocessing techniques, using the spatial analysis and data manipulation tools of the software ArcGIS, 10.2.2 version We used 15 SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) images, version 3, band C, with a spatial resolution of 1 arcsecond (1"), approximately 30 meters, to generate a Digital Elevation Model (DEM) of the study area. This model was validated by means of kinematic GNSS (Global Navigation Satellite System) survey post-processed using the Precise Point Positioning (PPP) method. The intended morphometric and hypsometric analysis and the determination of hydrography and knickpoints of Mirim Lagoon basin were performed using the DEM SRTM. The hydrography was obtained with the Model Builder and the hydrologic tools of ArcGis. And the knickpoints were determined using the Knickpoint Finder, a script in Python language integrated to ArcGis ArcToolbox The results show that the use of SRTM data in GIS (Geographic Information Systems) allows the characterization of the watersheds, which is useful for water resources management and for environmental studies, and prove to be a practical and viable alternative to minimize cost and time in the work execution.

A utilização massiva dos recursos naturais na atualidade, gera como uma de suas consequências, uma vasta depreciação dos componentes bióticos e abióticos que compõe o planeta Terra. A Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria possui uma diversidade fisiografica e constantemente vem sofrendo alterações ocasionadas pelas atividades antrópicas. Há uma demanda, por parte de educadores, técnicos e gestores da região, de informações ligadas a questão ambiental, de forma espacializada e georreferenciada. O presente trabalho possui como objetivo geral analisar e elaborar uma proposta de zoneamento geoambiental, utilizando métodos de mapeamentos automáticos na definição dos parâmetros naturais que servem como base para o estudo e zoneamento geoambiental. A metodologia está baseada na proposta metodológica para zonemanento Geoambiental desenvolvida por Trentin e Robaina 2005, porém como inovação nesse trabalho, optou-se por utilizar a avaliação do relevo através dos Geomorphons os quais serviram de base para a definição de compartimentos do relevo que cruzados com informações referentes a solo e litologias, originaram um mapa com informações fisiográficas. Através da interpolação do mapa fisiográfico com o mapa de uso e ocupação se obteve o mapa geoambiental. Nos resultados foram apresentadas informações sobre a morfometria da área em estudo, também foram definidas três unidades litológicas, três unidades simplificadas de solo, quatro compartimentos de relevo, quatorze unidades fisiográficas, seis classes de uso e ocupação do solo, ainda sete Sistemas e doze Unidades Geoambientais com isso foi possível definir e discutir sobre as potencialidades e suscetibilidades. A elaboração do zoneamento geoambiental, com base na definição de potencialidades e suscetibilidade, são delimitadas a partir de caracteristicas homogeneas da área de estudo, é uma importante ferramenta para avaliação e compreensão das alterações ambientais. Dessa forma, foi elaborado um diagnóstico, no qual foram apresentadas caracteristicas naturais e antrópicas da Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria. / The massive use of natural resources, generates as one of its consequences, a vast depreciation of the biotic and abiotic components that make up the planet Earth. The Santa Maria River Basin has a physiographic diversity and is constantly undergoing changes caused by anthropic activities. There is an existent demand, by educators, technicians and managers of the region, of information related to different topics in a spatialized and georeferenced. The present work has as general objective to analyze and elaborate a proposal of geoenvironmental zoning, using automatic mapping methods in the definition of the natural parameters that serve as the basis for geoenvironmental study and zoning. The methodology is based on the methodological proposal for Geoenvironmental zonemanento developed by Trentin and Robaina 2005, but as innovation in this work, it was decided to use the evaluation of the relief through the Geomorphons which served as the basis for the definition of relief compartments that crossed with Information on soil and lithologies, originated a map with physiographic information. Through the interpolation of the physiographic map with the map of use and occupation the geoenvironmental map was obtained. The results were presented with information on the morphometry of the study area, three lithologic units were defined, three simplified soil units, four relief compartments, fourteen physiographic units, six use classes and soil occupation, seven systems and twelve units Geoenvironmental with this it was possible to define and discuss about the potentialities and susceptibilities. The elaboration of geoenvironmental zoning, based on the definition of potentialities and susceptibility, are delimited from homogeneous characteristics of the study area, is an important tool for evaluation and understanding of environmental changes. In this way, a diagnosis was elaborated, in which natural and anthropic characteristics of the Santa Maria River Basin were presented.

A Bacia do Rio dos Sinos tem sido alvo de diversos levantamentos no âmbito de caracterização dos recursos hídricos superficiais e controle de poluentes, com planos de coletas em pontos pré-determinados e qualificação da água. No entanto, quando o assunto remete à água subterrânea, poucas informações atualizadas têm sido publicadas, embora a presença de inúmeros poços de captação comprove a demanda por este recurso. O objetivo desta pesquisa é a caracterização hidroquímica da água subterrânea da região da Bacia do Rio dos Sinos com identificação das principais anomalias composicionais, tendo como ênfase os metais pesados, a partir da análise por ICP-MS de 70 elementos químicos e posterior modelamento estatístico com Análise Fatorial de Elementos Principais. Realizou-se a coleta de água em 39 poços distribuídos desde a nascente do Rio dos Sinos até a porção de jusante, a maior parte destes poços com dados litológicos disponibilizados nos boletins de perfuração. De 70 elementos químicos analisados, 35 situaram-se abaixo do limite de detecção, ressaltando-se entre eles o cádmio, potencial contaminante em áreas industriais, metalúrgicas e curtumes. O mercúrio está acima do limite de detecção em apenas 01 amostra. No Município de São Leopoldo estão as principais anomalias, com concentração máxima de arsênio de 43,8 ppb e de 34,0 ppb, para o chumbo. Vanádio assume concentração de até 328,0 ppb neste município, porém concentrações elevadas também são verificadas em Caraá, município situado em região de nascente sem influência de aglomerados urbanos e industriais. Cromo e níquel mantêm-se em concentrações próximas ao limite de detecção, enquanto que cobre segue o mesmo padrão, exceto na amostra com elevado teor de chumbo, onde a concentração é 365,0 ppb. A geração de clusters a partir da Análise Fatorial de Componentes Principais segmentou a bacia em 06 grupos, evidenciando forte influência dos folhelhos permianos da Bacia do Paraná sobre a composição da água, com predomínio de boro. Para os perfis basálticos e areníticos a segmentação se deu de forma menos eficaz, o que pode ocorrer pela mistura de águas através de sistemas de falhas. / The Rio dos Sinos Basin has been the subject of several surveys within characterization of surface water resources and control of pollutants, with sampling plan at predetermined points and qualification of water. However, when it refers to the groundwater, little information has been published up to date, though the presence of a number of wells proves the demand for this feature. The objective of this research is to characterize the groundwater in the area of the Rio dos Sinos Basin to identify the main compositional anomalies with emphasis on heavy metals, based on analysis by ICP-MS at 70 chemical elements and subsequent statistical modeling with Factor Analysis of Key Elements. Held the collection of water samples in 39 wells distributed from the source of the Rio dos Sinos to the downstream portion, most of these with lithological data available in drilling reports. Among 70 chemical elements analyzed, 35 were below the detection limit, highlighting cadmium, potential contaminant in industrial areas, metallurgical and tanneries. Mercury is above the detection limit of only 01 sample. At the São Leopoldo municipality the main anomalies for mercury are found with a maximum concentration of 43.8 ppb, and 34.0 ppb for lead. Vanadium assumes concentration up to 328.0 ppb in this city, but high concentrations are also checked in Caraá, municipality located in east region and considered as a blank area, without influence of urban and industrial influence. Chromium and nickel remain in concentrations close to the detection limit, while covering follows the same pattern, except in well with high lead content, where concentration is 365.0 ppb. The generation of clusters from the Principal Component Factor Analysis segmented the basin in 06 groups, with strong influence of the Permian shales of the Paraná Basin on the composition of water, with a predominance of boron. For basalt and sandstone profiles segmentation occurred less effectively, which may occur by mixing water by fault systems or similar compositions not identified by the statistical method.

A caracterização morfométrica e hipsométrica de bacias hidrográficas permite o melhor entendimento do seu funcionamento enquanto sistema, facilita a correlação com suas características e potencializa diversos estudos. O emprego de métodos quantitativos e qualitativos para caracterizar uma bacia hidrográfica possibilita uma maior compreensão da sua dinâmica e por isso o emprego de vários parâmetros é fundamental. Nessa tese é apresentada a análise morfométrica e hipsométrica e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, uma bacia transfronteiriça, localizada na costa atlântica da América do Sul entre os paralelos 31°S e 34°30’S e entre os meridianos 52°W e 55°30’W, com 58407.78km2 de área, dos quais 47% estão em território brasileiro e 53% em território uruguaio. A análise e obtenção dos parâmetros e a determinação automática de hidrografia e knickpoints na bacia da Lagoa Mirim, foi realizada com técnicas de Geoprocessamento, utilizando as ferramentas de análise espacial e de manipulação de dados do programa ArcGis, versão 10.2.2. Foram utilizadas 15 imagens SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission), com resolução espacial de 1 segundo de arco (1”), aproximadamente 30m, para gerar o Modelo Digital de Elevação (MDE) da área de estudo. Este modelo foi validado com levantamento cinemático GNSS (Sistemas Globais de Navegação por Satélite), pós-processado com o método de Posicionamento por Ponto Preciso (PPP). As análises morfométrica e hipsométrica e a determinação da hidrografia e knickpoints da Bacia da Lagoa Mirim foram realizadas a partir do MDE SRTM. A hidrografia foi obtida com o Model Builder e ferramentas hidrológicas do ArcGis. E os knickpoints foram determinados através do Knickpoint Finder, um script em linguagem Python integrado ao ArcTollBox do programa ArcGis. Os resultados demonstram que a utilização de dados SRTM em ambiente SIG (Sistemas de Informação Geográfica) permite a caracterização de bacias hidrográficas, sendo útil para gestão e gerenciamento dos recursos hídricos e para estudos ambientais, mostrando-se uma alternativa prática e viável ao minimizar custos e tempo na execução dos trabalhos. / The morphometric and hypsometric characterization of river basins allows a better understanding of its functioning as a system, facilitates the correlation with its characteristics, and potentiates several studies. The use of quantitative and qualitative methods to characterize a river basin allows a better understanding of its dynamics, therefore the use of several parameters is fundamental. This thesis presents the morphometric and hypsometric analysis and the automatic determination of hydrography and knickpoints in the Mirim Lagoon Basin. Mirim Lagoon basin is a transboundary basin, located in the Atlantic coast of South America, between parallels 31°S and 34°30’S and meridians 52°W and 55°30'W, with an area of 58,407.78 km2, being 47% in Brazilian territory and 53% in Uruguayan territory. The analysis and acquisition of morphometric and hypsometric parameters and the determination of hydrography and knickpoints were performed with geoprocessing techniques, using the spatial analysis and data manipulation tools of the software ArcGIS, 10.2.2 version We used 15 SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) images, version 3, band C, with a spatial resolution of 1 arcsecond (1"), approximately 30 meters, to generate a Digital Elevation Model (DEM) of the study area. This model was validated by means of kinematic GNSS (Global Navigation Satellite System) survey post-processed using the Precise Point Positioning (PPP) method. The intended morphometric and hypsometric analysis and the determination of hydrography and knickpoints of Mirim Lagoon basin were performed using the DEM SRTM. The hydrography was obtained with the Model Builder and the hydrologic tools of ArcGis. And the knickpoints were determined using the Knickpoint Finder, a script in Python language integrated to ArcGis ArcToolbox The results show that the use of SRTM data in GIS (Geographic Information Systems) allows the characterization of the watersheds, which is useful for water resources management and for environmental studies, and prove to be a practical and viable alternative to minimize cost and time in the work execution.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-26T13:34:05Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5374070 bytes, checksum: ce433af8127467410e517d002211c10e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T13:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5374070 bytes, checksum: ce433af8127467410e517d002211c10e (MD5) Previous issue date: 2004-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Dentro do contexto de manejo integrado de bacias hidrográficas esse trabalho tem por objetivo a realização de estudos do meio físico na Bacia Hidrográfica do Rio Preto, buscando o estabelecimento das relações dos solos com os demais componentes dos meios natural e antrópico, de modo a dar suporte de uso e manejo adequados às condições locais. É dada ênfase à região hidrográfica do Médio Alto Rio Preto por se tratar de uma área mais intensivamente utilizada na exploração agropecuária e, conseqüentemente com maiores problemas de degradação dos recursos naturais: solo, água e vegetação. Para tal, foi realizada a caracterização de solos, geologia e vegetação a partir da base de dados do projeto RADAMBRASIL e, do relevo e hidrografia a partir de cartas topográficas (IBGE), utilizando-se os programas ArcInfo e ArcView do ESRI. Foram criadas classes para cada tema e calculadas as áreas de acordo com a legenda dos mapas. De posse dos mapas temáticos foi realizado o trabalho de campo que consistiu na observação e descrição da área em função do manejo e do estado de conservação da paisagem e, na descrição de perfis e coleta de amostras de solos para análises físicas e químicas. A BHRP possui uma área de 3.434,57 Km2 e foi dividida em 6 regiões hidrográaficas permitindo a observação de uma grande variedade de ambientes, incluindo desde áreas de preservação ambiental como o Parque Nacional do Itatiaia com altitudes entre 800 a 2787 m, até áreas extensamente antropizadas e ocupadas por pastagens degradadas em altitudes de até 300 m. Em relação ao relevo, em 73% da área este apresenta-se como forte ondulado e montanhoso e, em 27% como ondulado, suave ondulado e plano. Os solos predominantes são Latossolo Vermelho Amarelo, Cambissolo e Neossolo Litólico, com manchas menores de Cambissolo Húmico na área do Parque e de Argissolos próximo ao Rio das Flores. A geologia é representada pelos Complexos Paraíba do Sul e Juiz de Fora em 87% da área e, em menores proporções estão o Grupo Andrelâdia, o Gnaisse Piedade, a Suíte Intrusiva Três Córregos e as Rochas Intrusivas Alcalinas. O cruzamento das características de relevo, geologia e solos permitiu a separação de 4 unidades geoambientais: (i) Maciço Montanhoso do Itatiaia/Alto Rio Preto: caracterizado por um relevo bastante acidentado aliado à um ambiente pedológico frágil composto por Cambissolos e Latossolos Vermelho Amarelos com inclusões de Cambissolos Húmicos, Neossolos Litólicos, podendo ser caracterizada como de alto risco ambiental em relação a processos erosivos; (ii) Planalto Soerguido do Alto Rio Preto: o relevo varia de montanhoso a forte ondulado e ondulado com ocorrência de Argissolos no terço inferior e médio das colinas e de Cambissolos nas cristas de serras, associadas a um intenso desmatamento para uso com pastagens e ocorrência freqüente de processos erosivos severos; (iii) Maciço Montanhoso em Rochas Metassedimentares Proterozóicas: relevo forte ondulado a montanhoso e predominância de Cambissolos, Latossolos Vermelho Amarelos e Afloramentos de Rochas com riscos ambientais considerados altos e intensa ocorrência de processos erosivos com a retirada da vegetação; (iv) Planalto Deprimido do Médio Baixo Rio Preto: relevo mais suavizado em relação as outras UGs e ocorrência predominante de Latossolos Vermelho Amarelos e Cambissolos álicos com inclusões de Argissolos e Neossolos Litólicos, sendo uma área com alto grau de desmatamento e degradação, decorrentes do povoamento agropecuário tradicional, caracterizando-a como de alto risco ambiental em função da intensa exploração dos recursos naturais. Em relação aos 6 perfis estudados, todos foram classificados como Latossolos Vermelho Amarelos, com textura variando desde muito argilosa e franco-argilo-arenosa, apresentando reação ácida e distrofia e com índices Ki e Kr superiores a 0,75, denotando a natureza caulinítica destes solos. / This work aimed at surveying the Rio Preto Watershed (RPW) seeking to establish the relationships between soils and other components of natural and man-made environments so to support the use and management practices adequate to local conditions. The emphasis on the chosen area (RPW) is due to the fact that it is an intensely agricultured and grazed area with problems concerning the degradation of natural resources: soil, water and vegetation. We made the characterizations of soils, geology and vegetation after RADAMBRASIL project database, and of relief and hydrology after IBGE topographic charts with the use of ESRI’s ArcInfo and ArcView softwares. Classes for each subject were created and areas were calculated accordig to maps legends. After thematic maps were drawn, field work, which consisted of observation and description of the area in relation to management and landscape conservation status, soil profiles descriptions and soil sampling for physical and chemical analyses. The RPHB has a total area of 3,434.57 Km 2 and was divided into 6 hydrologic regions which allowed the observation of a large variety of environments, from environmental preservation areas like Itatiaia National Park with altitudes ranging from 800 to 2787 m, to extensively used and overgrazed areas on altitudes up to 300 m. As to relief, 73% of the ixarea is strongly slopy and mountainous and 27% is slopy, gently slopy and plane. Soils are predominantly Red Yellow Latosols, Cambisols and Litholic Neosols with smaller Humic Cambisol spots in the Park’s area and Argisols near Flores River. The local geology is represented by Paraiba do Sul and Juiz de Fora Complexes in 87% of the area and in smaller proportions by Andrelândia Group, Piedade Gneiss, Três Córregos Intrusive Suite and Intrusive Alkaline Rocks. From relief, geology and soil information it was possible to classify the area into 4 geo-environmental unities (GU): (i) Itatiaia/Alto Rio Preto Mountain Area: strongly slopy relief with a fragile soil environment of Cambisols and Red Yellow Latosols with inclusions of Humic Cambisols and Litholic Neosols, this area presents high environmental risks as related to erosional processes; (ii) Alto Rio Preto Uplifted High Plains: mountainous to strongly slopy and slopy relief with Argisols on basal and middle third of hills and Cambisols on the crest of mountains, the area is intensely deforested and grazed and afflicted by frequent severe erosive processes; (iii) Mountain Area on Proterozoic Metasedimentary Rocks: strongly slopy and mountainous relief with Cambisols, Red Yellow Latosols and Rock Outcrops with high environmental risks and frequent erosive processes due to deforesting; (iv) Médio Baixo Rio Preto Depressed High Plains: gentler slopy relief than the other GU’s with predominant Red Yellow Latosols and (?alic) Cambisols with Argisols and Litholic Neosols spots, this area is highly deforested and degraded, mostly due to traditional land use practices with agriculture and herding, and presents a high environmental risk because of intense exploitation of natural resources. All the 6 described soil profiles were Red Yellow Latosols, ranging from very clayey to sandy-clay-loam textures, presented acid reaction and distrophy, Ki and Kr indexes higher than 0.75 which denotes a kaolinitic nature.

A Bacia do Rio dos Sinos tem sido alvo de diversos levantamentos no âmbito de caracterização dos recursos hídricos superficiais e controle de poluentes, com planos de coletas em pontos pré-determinados e qualificação da água. No entanto, quando o assunto remete à água subterrânea, poucas informações atualizadas têm sido publicadas, embora a presença de inúmeros poços de captação comprove a demanda por este recurso. O objetivo desta pesquisa é a caracterização hidroquímica da água subterrânea da região da Bacia do Rio dos Sinos com identificação das principais anomalias composicionais, tendo como ênfase os metais pesados, a partir da análise por ICP-MS de 70 elementos químicos e posterior modelamento estatístico com Análise Fatorial de Elementos Principais. Realizou-se a coleta de água em 39 poços distribuídos desde a nascente do Rio dos Sinos até a porção de jusante, a maior parte destes poços com dados litológicos disponibilizados nos boletins de perfuração. De 70 elementos químicos analisados, 35 situaram-se abaixo do limite de detecção, ressaltando-se entre eles o cádmio, potencial contaminante em áreas industriais, metalúrgicas e curtumes. O mercúrio está acima do limite de detecção em apenas 01 amostra. No Município de São Leopoldo estão as principais anomalias, com concentração máxima de arsênio de 43,8 ppb e de 34,0 ppb, para o chumbo. Vanádio assume concentração de até 328,0 ppb neste município, porém concentrações elevadas também são verificadas em Caraá, município situado em região de nascente sem influência de aglomerados urbanos e industriais. Cromo e níquel mantêm-se em concentrações próximas ao limite de detecção, enquanto que cobre segue o mesmo padrão, exceto na amostra com elevado teor de chumbo, onde a concentração é 365,0 ppb. A geração de clusters a partir da Análise Fatorial de Componentes Principais segmentou a bacia em 06 grupos, evidenciando forte influência dos folhelhos permianos da Bacia do Paraná sobre a composição da água, com predomínio de boro. Para os perfis basálticos e areníticos a segmentação se deu de forma menos eficaz, o que pode ocorrer pela mistura de águas através de sistemas de falhas. / The Rio dos Sinos Basin has been the subject of several surveys within characterization of surface water resources and control of pollutants, with sampling plan at predetermined points and qualification of water. However, when it refers to the groundwater, little information has been published up to date, though the presence of a number of wells proves the demand for this feature. The objective of this research is to characterize the groundwater in the area of the Rio dos Sinos Basin to identify the main compositional anomalies with emphasis on heavy metals, based on analysis by ICP-MS at 70 chemical elements and subsequent statistical modeling with Factor Analysis of Key Elements. Held the collection of water samples in 39 wells distributed from the source of the Rio dos Sinos to the downstream portion, most of these with lithological data available in drilling reports. Among 70 chemical elements analyzed, 35 were below the detection limit, highlighting cadmium, potential contaminant in industrial areas, metallurgical and tanneries. Mercury is above the detection limit of only 01 sample. At the São Leopoldo municipality the main anomalies for mercury are found with a maximum concentration of 43.8 ppb, and 34.0 ppb for lead. Vanadium assumes concentration up to 328.0 ppb in this city, but high concentrations are also checked in Caraá, municipality located in east region and considered as a blank area, without influence of urban and industrial influence. Chromium and nickel remain in concentrations close to the detection limit, while covering follows the same pattern, except in well with high lead content, where concentration is 365.0 ppb. The generation of clusters from the Principal Component Factor Analysis segmented the basin in 06 groups, with strong influence of the Permian shales of the Paraná Basin on the composition of water, with a predominance of boron. For basalt and sandstone profiles segmentation occurred less effectively, which may occur by mixing water by fault systems or similar compositions not identified by the statistical method.

A utilização massiva dos recursos naturais na atualidade, gera como uma de suas consequências, uma vasta depreciação dos componentes bióticos e abióticos que compõe o planeta Terra. A Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria possui uma diversidade fisiografica e constantemente vem sofrendo alterações ocasionadas pelas atividades antrópicas. Há uma demanda, por parte de educadores, técnicos e gestores da região, de informações ligadas a questão ambiental, de forma espacializada e georreferenciada. O presente trabalho possui como objetivo geral analisar e elaborar uma proposta de zoneamento geoambiental, utilizando métodos de mapeamentos automáticos na definição dos parâmetros naturais que servem como base para o estudo e zoneamento geoambiental. A metodologia está baseada na proposta metodológica para zonemanento Geoambiental desenvolvida por Trentin e Robaina 2005, porém como inovação nesse trabalho, optou-se por utilizar a avaliação do relevo através dos Geomorphons os quais serviram de base para a definição de compartimentos do relevo que cruzados com informações referentes a solo e litologias, originaram um mapa com informações fisiográficas. Através da interpolação do mapa fisiográfico com o mapa de uso e ocupação se obteve o mapa geoambiental. Nos resultados foram apresentadas informações sobre a morfometria da área em estudo, também foram definidas três unidades litológicas, três unidades simplificadas de solo, quatro compartimentos de relevo, quatorze unidades fisiográficas, seis classes de uso e ocupação do solo, ainda sete Sistemas e doze Unidades Geoambientais com isso foi possível definir e discutir sobre as potencialidades e suscetibilidades. A elaboração do zoneamento geoambiental, com base na definição de potencialidades e suscetibilidade, são delimitadas a partir de caracteristicas homogeneas da área de estudo, é uma importante ferramenta para avaliação e compreensão das alterações ambientais. Dessa forma, foi elaborado um diagnóstico, no qual foram apresentadas caracteristicas naturais e antrópicas da Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria. / The massive use of natural resources, generates as one of its consequences, a vast depreciation of the biotic and abiotic components that make up the planet Earth. The Santa Maria River Basin has a physiographic diversity and is constantly undergoing changes caused by anthropic activities. There is an existent demand, by educators, technicians and managers of the region, of information related to different topics in a spatialized and georeferenced. The present work has as general objective to analyze and elaborate a proposal of geoenvironmental zoning, using automatic mapping methods in the definition of the natural parameters that serve as the basis for geoenvironmental study and zoning. The methodology is based on the methodological proposal for Geoenvironmental zonemanento developed by Trentin and Robaina 2005, but as innovation in this work, it was decided to use the evaluation of the relief through the Geomorphons which served as the basis for the definition of relief compartments that crossed with Information on soil and lithologies, originated a map with physiographic information. Through the interpolation of the physiographic map with the map of use and occupation the geoenvironmental map was obtained. The results were presented with information on the morphometry of the study area, three lithologic units were defined, three simplified soil units, four relief compartments, fourteen physiographic units, six use classes and soil occupation, seven systems and twelve units Geoenvironmental with this it was possible to define and discuss about the potentialities and susceptibilities. The elaboration of geoenvironmental zoning, based on the definition of potentialities and susceptibility, are delimited from homogeneous characteristics of the study area, is an important tool for evaluation and understanding of environmental changes. In this way, a diagnosis was elaborated, in which natural and anthropic characteristics of the Santa Maria River Basin were presented.

A utilização massiva dos recursos naturais na atualidade, gera como uma de suas consequências, uma vasta depreciação dos componentes bióticos e abióticos que compõe o planeta Terra. A Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria possui uma diversidade fisiografica e constantemente vem sofrendo alterações ocasionadas pelas atividades antrópicas. Há uma demanda, por parte de educadores, técnicos e gestores da região, de informações ligadas a questão ambiental, de forma espacializada e georreferenciada. O presente trabalho possui como objetivo geral analisar e elaborar uma proposta de zoneamento geoambiental, utilizando métodos de mapeamentos automáticos na definição dos parâmetros naturais que servem como base para o estudo e zoneamento geoambiental. A metodologia está baseada na proposta metodológica para zonemanento Geoambiental desenvolvida por Trentin e Robaina 2005, porém como inovação nesse trabalho, optou-se por utilizar a avaliação do relevo através dos Geomorphons os quais serviram de base para a definição de compartimentos do relevo que cruzados com informações referentes a solo e litologias, originaram um mapa com informações fisiográficas. Através da interpolação do mapa fisiográfico com o mapa de uso e ocupação se obteve o mapa geoambiental. Nos resultados foram apresentadas informações sobre a morfometria da área em estudo, também foram definidas três unidades litológicas, três unidades simplificadas de solo, quatro compartimentos de relevo, quatorze unidades fisiográficas, seis classes de uso e ocupação do solo, ainda sete Sistemas e doze Unidades Geoambientais com isso foi possível definir e discutir sobre as potencialidades e suscetibilidades. A elaboração do zoneamento geoambiental, com base na definição de potencialidades e suscetibilidade, são delimitadas a partir de caracteristicas homogeneas da área de estudo, é uma importante ferramenta para avaliação e compreensão das alterações ambientais. Dessa forma, foi elaborado um diagnóstico, no qual foram apresentadas caracteristicas naturais e antrópicas da Bacia Hidrográfica do Rio Santa Maria. / The massive use of natural resources, generates as one of its consequences, a vast depreciation of the biotic and abiotic components that make up the planet Earth. The Santa Maria River Basin has a physiographic diversity and is constantly undergoing changes caused by anthropic activities. There is an existent demand, by educators, technicians and managers of the region, of information related to different topics in a spatialized and georeferenced. The present work has as general objective to analyze and elaborate a proposal of geoenvironmental zoning, using automatic mapping methods in the definition of the natural parameters that serve as the basis for geoenvironmental study and zoning. The methodology is based on the methodological proposal for Geoenvironmental zonemanento developed by Trentin and Robaina 2005, but as innovation in this work, it was decided to use the evaluation of the relief through the Geomorphons which served as the basis for the definition of relief compartments that crossed with Information on soil and lithologies, originated a map with physiographic information. Through the interpolation of the physiographic map with the map of use and occupation the geoenvironmental map was obtained. The results were presented with information on the morphometry of the study area, three lithologic units were defined, three simplified soil units, four relief compartments, fourteen physiographic units, six use classes and soil occupation, seven systems and twelve units Geoenvironmental with this it was possible to define and discuss about the potentialities and susceptibilities. The elaboration of geoenvironmental zoning, based on the definition of potentialities and susceptibility, are delimited from homogeneous characteristics of the study area, is an important tool for evaluation and understanding of environmental changes. In this way, a diagnosis was elaborated, in which natural and anthropic characteristics of the Santa Maria River Basin were presented.