O presente estudo objetivou quantificar a área de o florestamento necessário para compensar as perdas de águas devidas principalmente ao escoamento superficial nas sub-bacias hidrográficas do Fojo e das Perdizes, município de Campos do Jordão SP. As estimativas foram baseadas na metodologia do Florestamento Compensatório para Retenção de Águas de Chuvas em Microbacias Hidrográficas (FLOCRAM), que considera o total médio anual de precipitação, o uso e ocupação do solo, o percentual internacional de 20,55% da água do ciclo hidrológico destinado a infiltrar no solo e a capacidade de infiltração de água no solo. A análise morfométrica revelou que as sub-bacias em estudo são de 4 Ordem, possuem formas alongadas e são pouco sujeitas a enchentes. Juntas as sub-bacias têm uma área total de 2.666,59ha, correspondendo a 9,26% da área do município de Campos do Jordão. Os principais usos e ocupação do solo são: área de floresta com 1.257,89ha, área urbanizada com 434,43ha, área de reflorestamento com 432,45ha, área de campo com 265,08ha e área de pasto com 126,80ha. Os valores médios de infiltração de água no solo foram de 852mm/h para o solo com cobertura do tipo floresta, de 390mm/h para a cobertura vegetal do tipo reflorestamento, 108mm/h para o campo e 36mm/h para a cobertura vegetal do tipo pasto. Segundo a metodologia adotada, com os 20,55% de toda a água que precipita sobre a bacia que deveriam infiltrar no solo, calculou-se a perda de água padrão para estas sub-bacias e constatou-se que a área a mais de floresta necessária para compensar as perdas de água em excesso é de 128,97ha. Com isso, estima-se que a área total de floresta necessária para compensar as perdas de água, principalmente pelo escoamento superficial, é de 1.386,86ha. A aplicação da metodologia de florestamento compensatório leva a necessidade de compensação contínua até atingir a totalidade da área em estudo. / The present study aimed to quantify the forestation area needed to compensate water loss due, mainly, to the superficial runoff in the sub-basins of Fojo and Perdizes, city of Campos do Jordão - SP. The estimates were based on the methodology of Compensatory Forestation for Retention of Rain Water in Watersheds (FLOCRAM), which considers the annual total average of precipitation, the use and occupancy of soil, the international percentage of 20,55% of the water cycle destined to infiltrate the soil and the infiltration capacity of the soil. Morphometric analysis showed that the sub-basins under study are from 4th Order, have expanded shapes and have low risk to flood. Together the sub-basins have a total area of 2.666,59ha, corresponding to 9,26% of Campos do Jordão area. The main uses and soil occupation are: forest area with 1.257,89ha, urbanized area with 434,43ha, reforestation area with 432,45ha, field area with 265,08h, and pasture area with 126,80ha. The average values of infiltration of water in the soil was 852mm/h for soil with forest covering, 390mm/h for vegetation covering, of the type of reforestation, 108mm/h for the field and 36mm/h for the plant covering of the type of pasture. According to the methodology used, with 20,55% of all the water that precipitates on the seat that should permeate the soil, it was estimated the standard loss of water for these sub-basins and it was concluded that the forest area needed to compensate the water loss in excess is 128,97ha. Therefore, it is estimated that the total forest area needed to compensate the loss of water mainly by ice superficial runoff is 1.386,86ha. The applying of the methodology of compensatory forestation takes the need for continuing compensation until reach the whole area under study.

O presente estudo consiste no desenvolvimento de um sistema de previsão de escorregamentos, baseado na quantificação da influência das chuvas transientes na estabilidade de encostas, por intermédio da identificação dos mecanismos de ruptura e dos processos físicos envolvidos na infiltração e distribuição da água no solo. O estudo foi realizado em parte da área urbana da cidade de Campos do Jordão-SP, estado de São Paulo, onde tem ocorrido de movimentos de massa gravitacionais é bastante comum. A metodologia empregada baseia-se no conhecimento das características gelógico-geotécnicas da área, acompanhada de trabalhos de campo e laboratoriais e da análise da relação entre a chuva e ocorrência dos movimentos de massa gravitacionais. Em uma primeira fase foram elaborados os documentos cartográficos básicos, como o mapa topográfico e carta de declividade, todos na escala 1:2.000. O trabalho de campo consistiu na identificação detalhada dos materiais inconsolidados e rochas, bem como na caracterização das feições de movimentos de massa gravitacionais já existentes na área, e elaboração do mapa de localização das feições. Paralelamente, foram obtidas amostras deformadas e indeformadas e realizados ensaios em laboratório. Este procedimento permitiu identificar oito diferentes classes de materiais inconsolidados distribuídos em dez unidades e, além disso, caracterizar os movimentos de massa gravitacionais encontrados como sendo escorregamentos do tipo translacional seguido de escoamento, com superfície de ruptura entre 0,5 e 2 m de profundidade. Em uma segunda fase, foi realizada a caracterização da condutividade e difusividade hidráulica e velocidade de infiltração das classes de materiais inconsolidados, a partir de ensaios de infiltração in situ e análises matemáticas. Das duas primeiras fases do trabalho foi possível concluir que o mecanismo de ruptura consiste na diminuição contínua da resistência ao cisalhamento dos materiais geológicos, através da geração de cargas hidráulicas oriundas da infiltração da água no solo. A terceira fase consistiu na aplicação e validação do sistema de previsão de escorregamentos proposto. Tal sistema baseia-se em uma solução analítica da equação de Richard's associada ao modelo de talude infinito. A aplicação do sistema permite calcular, para cenários pré-estabelecidos, a variação da carga hidráulica, antes, durante e após a ocorrência de seqüências de chuvas complexas, bem como a variação do fator de segurança da encosta ao longo do tempo e em profundidade. Para validação do sistema proposto foram utilizados dados reais de escorregamentos e de chuvas ocorridas entre dezembro de 1999 e janeiro de 2000. Os resultados obtidos mostraram uma boa correlação com a real ocorrência dos escorregamentos, concluindo-se que a utilização do sistema de previsão proposto é viável, e que a sua aplicação pode ser realizada, também, em outras áreas, desde que obedecidas as suas premissas básicas, como tipo de mecanismo de ruptura e obtenção de parâmetros geológicos, geotécnicos e hidráulicos confiáveis. / The present study focus on the development of a landslides forecast system, based on the quantification of the effect of transient rainfall on slope stability through the identification of gravitational mass movements failure mechanisms and the physical processes involved in water infiltration and distribution into soil. This study was placed in part of the urban area of Campos de Jordão city, São Paulo state, Brazil, where gravitational mass movements are very common. The methodological procedures were based on the recognition of the geological and geotechnical characteristics of the area, together with field and laboratory work, as well as on the analysis of the relationship between rainfall data and gravitational mass movements. In a first stage the elaboration of the basic cartographic documents, such as topographical map and slope chart, at 1:2.000 scale, was carried out. The field work included a detailed identification of the rocks and unconsolidated materials, registering, describing and location of landslide features, as well as the elaboration of a landslides location map. Besides, laboratory tests were performed with disturbed and undisturbed samples. It allowed identifying of eight different unconsolidated material classes distributed on ten units, and also observing that translational landslides followed by flow-like debris movement, with failure surface depths varying from 0.5 to 2 m, were the most common type of gravitational mass movements. In a second stage the hydraulic conductivity and diffusivity characterization of the unconsolidated materials has been done, through field infiltration tests and mathematical analysis. From de two first stages it was possible to conclude that failure mechanisms is related to the continuous decrease of soil shear strength due to pressure head increase from water infiltration into soil. The third stage focused the application of the landslides forecast system. This system is based on an analytical solution of Richard's equation accompanied by an infinite slope stability model. Its application allows evaluating, for specific scenarios, the variation of pressure head response within the soil, before, during and after transient rainfall, and the factor of safety variation with time and depth at any moment. Rainfall data from December (1999) and January (2000), which triggered many landslides, were the basis of the model validation. The results of the forecast system application showed a good correlation with real landslide occurrence, and it was possible to conclude that the forecast system proposed is feasible and that it can be applied to different places and over broad regions, since some conditions, such as failure mechanisms and utilization of reliable geological, geotechnical and hydrologic data are obeyed.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A antropizaÃÃo de florestas nativas causa desequilÃbrios de ecossistemas, modificando propriedades fÃsicas, quÃmicas e biolÃgicas do solo. Dentre os efeitos encontra-se a reduÃÃo da recarga de aquÃferos. Na Chapada do Araripe ocorre reduÃÃo de vazÃes de fontes que surgem na encosta, e o desmatamento com seus efeitos na estrutura do solo e na recarga dos aquÃferos pode ser a causa. Na Chapada do Araripe existem planos de manejos florestais importantes para o desenvolvimento econÃmico regional; mas sem monitoramento podem provocar danos ao solo. Neste trabalho foram avaliados os parÃmetros: teores de matÃria orgÃnica e umidade do solo, capacidade de infiltraÃÃo, resistÃncia do solo à penetraÃÃo, macro e microporosidade e densidade de indivÃduos da macrofauna edÃfica de uma unidade de manejo florestal de vegetaÃÃo nativa na Chapada do Araripe, comparando-os com os de uma Ãrea preservada. As amostras de solos coletadas foram ordenadas em trÃs grupos de matÃria orgÃnica quantitativamente semelhante, sendo o de maior valor representativo da floresta preservada (Grupo 1) e os demais representativos das Ãreas manejadas (Grupos 2 e 3). Os talhÃes jà explorados (Grupo 3) apresentaram menor teor de matÃria orgÃnica que os talhÃes com exploraÃÃo em andamento, os ainda nÃo explorados e o da Ãrea de reserva legal (Grupo 2). O Grupo 1 apresentou maior teor de umidade e capacidade de infiltraÃÃo. No perÃodo seco a umidade deste grupo foi superior à dos demais, mesmo no perÃodo chuvoso, indicando que o aporte de matÃria orgÃnica conserva a umidade. A capacidade de infiltraÃÃo no Grupo 1 apresentou menor variaÃÃo, indicando solos de infiltraÃÃo homogÃnea; no Grupo 2 apresentou valor intermediÃrio, indicando solos em fase de recuperaÃÃo, tendendo a homogeneidade da infiltraÃÃo; e no Grupo 3 apresentou valor elevado, indicando solos com infiltraÃÃo heterogÃnea. Na profundidade de 0 a 40 cm, os solos do Grupo 1 apresentaram menor resistÃncia à penetraÃÃo que os dos Grupos 2 e 3; mas na profundidade de 40 a 60 cm, nÃo apresentaram diferenÃa significativa, indicando fraca interferÃncia das aÃÃes antrÃpicas neste perfil. A macroporosidade apresentou maior valor para o Grupo 1, mostrando que a quantidade elevada de matÃria orgÃnica à associada com o aumento de macroporos, levando a uma reduÃÃo da resistÃncia à penetraÃÃo e consequentemente, a um aumento da capacidade de filtraÃÃo. A densidade de indivÃduos da macrofauna edÃfica no perfil de 0 a 30 cm de solos apresentou maior valor mÃdio para o Grupo 1, intermediÃrio, para o Grupo 2 e menor, para o Grupo 3. Verificou-se que as aÃÃes antrÃpicas na vegetaÃÃo e no solo reduziram direta e indiretamente o teor de matÃria orgÃnica, a densidade de indivÃduos da macrofauna edÃfica e a porosidade biolÃgica, contribuindo com uma reduÃÃo na infiltraÃÃo de Ãgua. / Anthropization of native forests causes imbalances of ecosystems, changing the physical, chemical and biological properties of soil. Among those imbalances, we can mention the reduction in groundwater recharge. Springs or the slope of the Araripe plateau show signification reduction in discharges, and deforestation, with its effects on soil structure and on the recharge to aquifers, may be the cause. For the Araripe plateau there are forest management plans aiming at regional economic development; but without monitoring those plans can cause soil damage. In this study we evaluated the following parameters of the soil macrofauna a forest management unit of native vegetation on the Araripe plateau and compared them to the parameters in a preserved area: levels of organic matter and soil moisture, infiltration capacity, soil resistance to penetration, macro and micro porosity and density of individuals.of soil macrofauna. Soil samples collected were sorted into three groups of quantitatively similar organic matter, so that the group having the highest value represented preserved forest (Group 1) and the other groups represented managed areas (Groups 2 and 3). The plots already exploited (Group 3) presented lower organic matter content than those under exploitation, those not yet exploited and that of legal reserve area (Group 2). Group 1 presented a higher moisture content and infiltration capacity. Even in the dry period, the moisture of this group was higher than that of the others in the rainy season, indicating that the organic matter maintains moisture. The infiltration rate in Group 1 presented a lower coefficient of variation, indicating soils of homogeneous infiltration; Group 2 presented an intermediate infiltration variation, indicating soils under restoration and tending to uniformity of infiltration; and Group 3 showed a high level of infiltration rate variation, indicating soils with heterogeneous infiltration. In the 0 to 40 cm layer. Soils from Group 1 had a lower resistance to penetration than those from Groups 2 and 3. However, at depths from 40 to 60 cm, soils did not differ significantly, indicating a low influence of anthropogenic activity in this profile. The macroporosity presented a higher value for Group 1, indicating that the high amount of organic matter contributes to the increase in macropores, leading to a reduction in resistance to penetration and, as a result of that, to an increase in infiltration capacity. The density of individuals of the soil macrofauna in the upper 30 cm layer and soil presented the highest average value for Group 1, an intermediate value for group 2 and the lowest one for Group 3. We observed that the anthropogenic influences on vegetation and soil cause a direct and indirect reduction in the organic matter content, in density of individuals of the soil macrofauna and in biological porosity, contributing to a lower water infiltration rate.

A engenharia hidrológica visa quantificar os parâmetros que envolvem um balanço híbrido. Nesse domínio, a avaliação da taxa de recarga de aqüíferos subterrâneos torna-se relevante, devido ao uso indiscriminado desse recurso híbrido. Com o auxílio de um lisímetro e a aplicação de conceitos teóricos da infiltração, estimou-se a taxa de recarga potencial do Aqüífero Guarani para a região de São Carlos. O lisímetro, instalado na Estação Hidrometereológica do CRHEA, possui uma área de exposição de 3,6 m2 e profundidade de 1,50 m. Para a coleta do volume infiltrado utilizou-se um sistema de drenagem, com destino em um tanque coletor graduado. O lisímetro foi preenchido com solo da zona de afloramento do Aqüífero Guarani (solo arenoso). Houve monitoramento de umidade do solo, dentro do lisímetro e em campo aberto, nas proximidades do local de retirada do solo. Coletaram-se dados de infiltração no período de janeiro de 2002 a janeiro de 2003. A taxa de recarga direta potencial foi estimada em 55,6% da precipitação, para o período em estudo. Análises do comportamento da água no solo demonstraram que a recarga em aqüíferos subterrâneos ocorre somente em períodos de chuva (novembro a março). Para o período seco (abril a outubro) as precipitações esparsas não são suficientes para suprir a deficiência de umidade do solo. O trabalho permitiu, ainda, concluir que os métodos teóricos para estimar evapotranspiração potencial não são adequados em regiões caracterizadas por períodos secos e chuvosos. / Hydrologic Engineering quantifies the parameters involving water balance. Thus, the evaluation of aquifers recharge rates is considered a relevant matter due to the uncontrolled use of this type of water resource. The potential recharge rate of Guarani Aquifer for São Carlos area was estimated based on data measured on lysimeter and through the analysis of theoretical infiltration concepts. The lysimeter, assembled at the Hydrometereological Station of CRHEA, is 1.50 m deep and has 3.6 m2 of exposure area. A drainage was used to collect the infiltrated volume, leading it to a graduate collection tank. The lysimeter was filled with soil from the recharge zone of Guarani Aquifer (sandy soil). Soil humidity was monitored inside the lysimeter and at open field, around the area from where the soil was extracted. Infiltration data was recorded between January 2002 and January 2003. Potential direct recharge rate was calculated to 55.6% of the precipitation, for the studied period. Analyses of water behavior in the soil have shown that aquifers recharge occurs only in rainy periods (from november to march). Throughout the droughts (from april to october), sparse precipitations are not enough to compensate the humidity deficiency in the soil. It was also possible to conclude that the theoretical methods for estimation of potential evapotranspiration are not suitable for regions characterized by droughts and rainy periods.

Este trabalho tem como objetivos avaliar, para eventos de chuvas simuladas, o comportamento hidráulico de uma trincheira de infiltração experimental instalada na EESC/USP e propor uma nova metodologia de dimensionamento para trincheiras de infiltração. Para realizar a avaliação, foram conduzidos ensaios experimentais para determinar o volume infiltrado, sendo este calculado pela diferença entre o volume de entrada, medido através de vertedor triangular, e o volume armazenado na trincheira, medido a partir de medidor de nível. Em relação à nova metodologia de dimensionamento, esta foi proposta com base no modelo de Green-Ampt adaptado ao processo de infiltração horizontal. Os parâmetros de entrada do modelo: umidade, potencial matricial e condutividade hidráulica saturada, foram determinados, respectivamente, através de sondas que utilizam a Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR), por curvas de retenção determinadas em laboratório pela técnica do papel filtro e câmara de Richards e por ensaio laboratorial com permeâmetro de carga constante. As curvas de retenção além de serem determinadas por dois métodos laboratoriais também foram avaliadas em função da distribuição uni e bimodal do tamanho médio dos poros. Para isto, utilizou-se a tomografia computadorizada para analisar o comportamento dos poros no solo estudado. O solo onde foi instalada a trincheira constitui-se de areia média a fina argilosa e apresenta a condutividade hidráulica saturada em torno de 9,06.\'10 POT.-6\' m/s. A câmara de Richards foi o método de determinação da curva de retenção que melhor caracterizou o solo quanto à sua porosidade. Os resultados demonstraram que a trincheira de infiltração é eficiente, controlando 100% do volume escoado, mesmo para chuvas com intensidades superiores aos projetos de microdrenagem. Verificou-se também que o modelo de Green-Ampt se ajusta bem ao processo de infiltração horizontal e que a metodologia de dimensionamento proposta contribui de forma eficiente e economicamente eficaz para o dimensionamento de dispositivos de infiltração. / This work assessed the hydraulic behavior of a experimental infiltration trench built at the EESC/USP and proposed a new sizing methodology for infiltration trench, for simulated events. In order to evaluate the hydraulic behavior experimental tests were taken to determine the infiltrated volume. The infiltrated volume was calculated through the difference between the entry volume, obtained by triangular weir, and the volume stored in the trench, determined by level meter. The sizing methodology proposed was based on Green-Ampt model adapted to horizontal infiltration process. The model parameters: water content, pressure head and saturated hydraulic conductivity were determined by Time Domain Reflectometer, retention curve and constant head permeameter, respectively. Retention curves were determined applying two laboratorial methods: Richards camara and filter-paper method, and were evaluate by the unimodal and bimodal distributions of the medium size of the pores. Tomography computerized was used to analyze the behavior of the soil pores. Infiltration trench was installed in a sand soil which presents the saturated hydraulic conductivity around 9,06.\'10 POT.-6\' m/s. The Richards\'s camera was the method that better represented the soil porosity. The results proved the efficiency of the infiltration trench, which controlled 100% of the runoff, even for events with intensities greater than drainage systems design storms. It was also verified that Green-Ampt model has good adjustments to horizontal infiltration process and the sizing methodology proposed is efficient for sizing of infiltration dispositive.

Orientador: Mauro Faber de Freitas Leitão / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Penteado_AnaLuciaPontes_D.pdf: 4593131 bytes, checksum: baf25430121a6f60780931013acb9f33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Numa etapa inicial, foi estudada a incidência de Sa/monella spp. e Usteria spp. em superfície de frutas de baixa acidez (melão, melancia e mamão). De um total de 120 amostras de frutas, 42 foram analisadas simultaneamente por um método imunoenzimático (TECRA VIA) e outro clássico, de referência (BAM modificado) para Salmonella e por um método canadense "Health Protection Branch" e TECRA VIA para Lísteria. As 78 amostras de frutas restantes foram analisadas somente pelos métodos de cultura. Salmonella spp. não foi detectada em nenhuma das amostras analisadas pelos dois métodos utilizados, o mesmo ocorrendo em relação ao isolamento de L. monocytogenes. No entanto, Usteria innocua e Usteria grayii foram isoladas a partir de três amostras de melancia, L. ivanovii em cinco amostras de mamão e L. we/shimeri em uma amostra de melão, quando utilizado o método canadense "Health Protection Branch". Observou-se, também, que as amostras coletadas em feiras livres mostraram uma maior incidência de Usteria spp. quando comparadas com aquelas obtidas em centrais de abastecimento (CEASA). Numa segunda etapa do projeto, estudou-se a capacidade de multiplicação de Sa/monella Enteritidis e Usteria monocytogenes em polpas de frutas (mamão, melão e melancia) incubadas em diferentes condições de tempo e temperatura. Os respectivos tempos de geração (g) para Sa/mone//a Enteritidis, nas temperaturas de 10°C, 20 °C e 30°C foram de 7,31, 1,69 e 0,69 horas em melão de 7,47,1,60 e 0,51 horas em melancia e de 16,61,1,74 e 0,66 horas em mamão. Já para Usteria monocytogenes os tempos de geração em melão, melancia e mamão foram, respectivamente, de 7,12, 13,03 e 15,05 horas a 10°C; 1,74,2,17 e 6,42 horas a 20°C e 0,84, 1,00 e 1,16 horas a 30°C. Os resultados mostraram que tanto S. Enteritidis como L. monocytogenes podem multiplicar-se em frutas de baixa acidez e que a temperatura de 10°C, apesar de reduzir a velocidade de crescimento destes microrganismos não garante a inibição dos mesmos. Numa terceira etapa, estudou-se a possibilidade de infiltração de Salmonella Enteritidis sorotipo S 132 fluorescente em mangas após serem submetidas a tratamento hidrotérmico para eliminar larvas de moscas das frutas. Este estudo foi conduzido na Food and Drug Administration - FDAlUSA Os resultados evidenciaram, indiretamente, a capacidade de infiltração microbiana nas frutas, utilizando-se o corante "Brilliant blue FCF/Sigma", que foi detectada em 67% das frutas submetidas ao tratamento; nos ensaios efetuados diretamente com Salmonella Enteritidis fluorescente os níveis de infiltração foram elevados, de 87%, tanto para mangas verdes como maduras. Constatou-se, também, que a infiltração da bactéria foi muito mais acentuada na região do cálice da manga do que na sua porção lateral ou na base / Abstract: In the first part of the project, the incidence of Salmonella spp. and Listeria spp. on the surface of low acid fruits (melon, watermelon and papaya) was studied. From the total of 120 fruit samples 42 were simultaneously analyzed by the TECRA Visual Immunoassay (TECRA VIA) and the modified BAM for Salmonella and by the Health Protection Branch, Canada, and TECRA VIA for Listeria; the remaining 78 fruit samples were analyzed only by the cultural procedures. Salmonella spp. was absent in ali the samples analyzed using both methods as was L. monocytogenes. However, L. innocua and L. grayii were detected in watermelon samples, L. ivanovii in papaya samples and L. welshimeri in melon .samples when using the Health Protection Branch method. It was also observed that the samples collected in street markets showed a higher incidence of Usteria spp. when compared to those collected in wholesale markets. In the second part of the project, the ability of Salmonella Enteritidis and Listeria monocytogenes to grow in fruit pulp (melon, watermelon and papaya) incubated under different conditions of time and temperature, was studied. The generation times (g) for S. Enteritidis in melon at 10°C, 20 °C and 30°C were 7.31, 1.69 and 0.69 h respectively; for watermelon 7.47, 1.60 and 0.51 h respedively and for papaya 16.61, 1.74 and 0.66 h respectively. For L. monocytogenes the generation times for melon, watermelon and papaya were 7.12, 13.03 and 15.05 h at 10°C respectívely, 1.74,2.17 and 6.42 h at 20°C and 0.84,1.00 and 1.16 h at 30°C. The results showed that both S. Enteritidis and L. monocytogens could grow in low acid fruits and that a temperature of 10°C, although capable of reducing the rate of growth of these microorganisms, could not guarantee their inhibition. In the third part of this project the possibility of the infiltration of S. Enteritidis into mangoes (after being submitted to hot water treatment to eliminate fly larvae), was studied. This project was carried out at the Food and Drug Administration-FDA in the USA Using a dye (Brilliant blue FCF/Sigma), the results showed the ability of the microorganism to infiltrate the mangoes, which was detected in 67% of the fruits submitted to the treatment. In the experiments performed directly with S. Enteritidis fluorescent serotype S 132, the infiltration levels were higher (87%) both for green and early-ripened mangoes. It was also observed that bacterial infiltration was more evident in the stem portion when compared to the bottom and middle portions / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Vattenkvaliteten i svenska yt, - och grundvatten riskerar att försämras i framtiden på grund av klimatförändringar (Svenskt Vatten, 2007). Bland annat förväntas halten organiskt material i vattnet öka, medeltemperaturen stiga samt förekomsten av virus och bakterier i ytvatten öka (Svenskt Vatten, 2011). Förändrade förutsättningar i svenska sjöar har redan upptäckts, bland annat har halten organiskt material ökat i ytvattnet i södra Sverige sedan 1990-talet (Löfgren, Forsius, & Anderson, 2002). Dessutom hade 20 av totalt 33 tillfrågade dricksvattenproducenter sett försämrad råvattenkvalitet i sina verksamheter med avseende på bland annat organiskt material (Svenskt Vatten, 2007). Varje år sker ett antal sjukdomsutbrott relaterat till bristfällig dricksvattenkvalitet i Sverige och i de flesta fall har detta skett på grund av att otillräcklig kontroll av vattenkvaliteten eller att vattenverket inte haft tillräckliga skyddsbarriärer mot mikrobiella föroreningar (Lindberg & Lindqvist, 2005). Bristfällig råvattenkontroll har identifierats som en svag länk i svensk dricksvattenproduktion och kommer att behöva förbättras i framtiden (Statens offentliga utredningar, 2016). Syftet med detta arbete var att visa hur god råvattenkontroll kan användas för att minska risker för försämrad dricksvattenkvalitet samt att ge förslag på innehåll i verksamhetsutövares egenkontrollprogram för förbättrad råvattenkontroll. I huvudsak har råvattenkvaliteten i vattenverket från det inducerade ytvattnet vid Rökebo utvärderats genom att studera provtagningsdata från området. Provtagning i observationsrör i grundvattentäkten har utförts för att undersöka hur avskiljningen av främst organiskt material påverkas av avståndet från ytvattnet. Råvattnet i Rökebo har jämförts med råvattnet i Årsunda och Wifsta för att undersöka om liknande trender återfinns vid dessa eller om vattnets egenskaper är lokalt betingade. Åtta stycken vattenverk har studerats för att utvärdera utsträckningen av råvattenkontrollen vid dessa. Utifrån resultatet av detta arbete framkom att råvattenkvaliteten i Rökebo har försämrats över tid med avseende på bland annat organiskt material, mangan och vattnets turbiditet samt färgtal. Den huvudsakliga avskiljningen av organiskt material i grundvattentäkten sker vid strandkanten, vilken identifierats som en känslig punkt i produktionskedjan. Råvattnets järnhalt minskar vid ökat uttagsflöde och det är möjligt att halten organiskt material har börjat sjunka men längre tidsserier krävs för att kunna säkerhetsställa detta. Råvattnet i Årsunda och Wifstas vattentäkter visar däremot ingen tydlig förändring över tid, vilket tyder på att råvattnets beskaffenhet är områdesspecifik. Vid de studerade vattenverken skiljer sig dessa åt, både i storlek och hur pass omfattande råvattenkontrollen är. Generellt tar de större vattenverken fler råvattenprov än de små men antalet provtagningstillfällen varierar kraftigt. För ett av vattenverken togs inga råvattenprov alls. Råvattenkontroll varierar kraftigt mellan verksamhetsutövare och områden men behöver i många fall förbättras. Som förslag ges här att råvattenprover ska tas med liknande frekvens som dricksvattenprover. Förslag på råvattenkontroll är att verksamhetsutövarna ska utföra en uppströms mikrobiologisk riskanalys för att utvärdera om skyddsbarriärerna är tillräckliga för att undvika eventuell smitta vid vattenverket. Utöver detta bör uppföljning av insamlade data ske i större utsträckning samt att samarbete med tillsynsmyndigheter förbättras. Förslag och exempel på metoder för datautvärdering har getts i rapporten (tidsserieanalyser, PCA-analyser och korrelationsanalyser). Provtagning och övervakning bör ske i vattentäkten, inte bara vid vattenverket. Som ett verktyg för detta förslås att en hydrogeologisk modell upprättas över vattentäkten då denna kan användas bland annat för att identifiera lämpliga provtagningspunkter, utvärdera influensområdets utsträckning och för att ge verksamhetsutövaren bättre insyn över flödessituationen i området.

Högåsens vattenverk som förser Nyköping och Oxelösunds tätorter med vatten använder sig av konstgjord grundvattenbildning. Verket har under en längre tid haft besvär med att producera önskad kvantitet dricksvatten. Kapaciteten begränsas av att ur marken pumpat vatten vid höga uttag innehåller järn- och manganhalter som överstiger lagstadgade gränsvärden. I förhoppning om att öka kapaciteten vid vattenverket borrades 2011 en ny grundvattenbrunn, benämnd V7. Kemiska analyser på vattnet från V7 i samband med provpumpning av brunnen visade dock på förhöjda halter järn, mangan samt COD Mn – kemisk syreförbrukning.För att utreda möjligheterna att använda V7 för dricksvattenproduktion samt komma till rätta med Högåsens mangan- och järnproblem utfördes på vatten från V7 ett pilotförsök, där syresättning och filtrering användes för att reducera halterna av järn och mangan i vattnet. Resultaten visar på att järnhalten reduceras effektivt, medan manganhalten ej förändras genom pilotanläggningen. Den kemiska syreförbrukningen i råvattnet från V7 är hög, vilket ger bilden av ett syrefattigt grundvattenmagasin som under lång tid belastats med syreförbrukande organiskt material. För att kunna använda grundvattenbrunn V7 för dricksvattenproduktion föreslås tillsats av ett starkare oxidationsmedel än syre, följt av en avskiljning av utfällda oxider. Alternativt föreslås en fällning och flockning samt sedimentation/flotation följt av filtrering av råvattnet från både ytvattentäkten och grundvattenbrunn.

>Magister Scientiae - MSc / Previous studies have shown that the use of chloride mass balance (CMB) method is a suitable and practical approach to estimate groundwater recharge. This enables the prediction of groundwater availability to inform practical strategies for managing groundwater resources. However, such studies have largely applied the chloride mass balance method on national and catchment scales with limited focus on quaternary catchment level (QCL). Neglecting the chloride mass balance method at quaternary catchment level limits practical management and utilization of water resources at quaternary catchment level. The goal of the current study was to prove that 1) the chloride mass balance method should be applied at quaternary catchment level to ensure practical assessment of groundwater availability and that 2) chloride mass balance assessment should be accompanied with supplementary methods for its application in quaternary catchments of similar physiographic and hydrogeologic conditions. To achieve these goals, the present study assessed the application of chloride mass balance method on a pilot scale used alongside rainwater infiltration breakthrough (RIB) and water table fluctuation (WTF) methods to estimate the groundwater recharge as an indicator of groundwater availability. The pilot area (PA) was in the upper Berg River catchment in Western Cape in South Africa. Chloride concentrations were determined in groundwater samples collected from boreholes and rain water in rain gauges in the pilot area. Rainfall and borehole water levels in the pilot area were used in water table fluctuation and rainwater infiltration breakthrough analyses. As quality assurance, the specific yield data obtained from the pumping test were compared to those determined with the linear regression model. This established the reliability of the analysis i.e. the relationship between groundwater level and rainfall. Mean groundwater recharge values calculated using the chloride mass balance, rainwater infiltration breakthrough and water table fluctuation methods were 27.6 %, 23.67 %, and 22.7 % of the total precipitation received in the catchment, respectively. These results indicate that the use of these three methods have potential to estimate groundwater recharge at quaternary level which is the basic unit of water management in South Africa. These findings agree with previous studies conducted in the same catchment that indicate that mean groundwater recharge ranges between 18.6 % and 28 % of the total precipitation. In the future, these methods could be tested in catchments which have physiographic and hydrogeologic conditions similar to those of the current pilot area. / African Union (AU)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the increase of waterproofing in urban centers, mainly generated by urbanization, it is necessary to search for new sustainable structures that act not only quantitative control, but also in the qualitative part of the rainwater. The little infiltration in urban areas, turns out to contributes to the contamination of water bodies, since the waters emanating from the runoff tends to "wash" the streets and sidewalks dragging pollutants found there until receiving bodies, this first part of the rain is known as the first flush. As an example of this type of structure, we have infiltration trenches, evaporation, mixed permeable pavements, as well as detention tanks and other. In Brazil there are not many studies that can provide accurate about sizing and functioning of these structures over the long term. Therefore, a bioretention or mixed trench (evapotranspiration and infiltration) was constructed on the campus of the Federal University of Santa Maria, and monitored from January 2011 until the month of March 2013 The main objective of this study is to evaluate the ability of the trench in quality control of effluents drained of a catchment area (roof), as well as the ability of the structure to treat the first flush originating from the roof. The quantitative monitoring revealed that the structure had a good performance in all events of the monitoring period, where the maximum level recorded was 80 cm, while the useful level of the structure is 1.20 m. The analysis of the colmatation, revealed a decrease in infiltration rate from the beginning until the end of the survey, showing the occurrence of the process of colmatation in the structure. The qualitative evaluation showed that the top layer does not have sufficient capacity to filter the effluent in the patterns requested. The coliform analysis, showed absence for total coliform and E colli on analyzes of the plants. Based on the results obtained in this study, it can be said that the trench mixed emerges as an effective alternative in the treatment quality / quantity of stormwater effluent when properly sized and operated. / Com aumento da impermeabilização nos centros urbanos, gerado principalmente pela urbanização, faz-se necessário à busca por novas estruturas sustentáveis, que atuem não só no controle quantitativo, mas também na parte qualitativa das águas pluviais. A pouca infiltração nas áreas urbanas, acaba por contribuir para a contaminação dos corpos de água, uma vez que, as águas provindas do escoamento superficial tendem a lavar ruas e calçadas carreando os poluentes ali encontrados até os corpos receptores, essa primeira parcela da chuva, é conhecida como first flush Como exemplo desse tipo de estrutura, estão às trincheiras de infiltração, evapotranspiração, mistas, pavimentos permeáveis, assim como ,reservatórios de detenção entre outras. No Brasil, existem poucos estudos, que possam fornecer dados precisos de dimensionamento e funcionamento em longo prazo de tais estruturas. Dessa forma, uma biorretenção ou trincheira mista (evapotranspiração e infiltração) foi construída no campus da Universidade Federal de Santa Maria, e monitorada no período de janeiro de 2011 até o mês de março de 2013. O objetivo principal deste estudo é avaliar a capacidade da estrutura no controle qualitativo dos efluentes escoados de uma área de captação (telhado), assim como, a capacidade da estrutura de tratar o first flush oriundo do mesmo. O monitoramento quantitativo revelou que a estrutura suportou todos os eventos ocorridos no período monitorado, onde o nível máximo registrado foi de 80 cm, enquanto o nível útil da estrutura é de 1.20 m. A análise da colmatação revelou um decréscimo na taxa de infiltração do inicio até o termino da pesquisa, ou seja, a estrutura colmatou A avaliação qualitativa mostrou que, a camada superior não tem capacidade suficiente para filtrar o efluente nos padrões requeridos, cabendo à análise se o efluente que infiltra no solo do fundo, teria ou não, capacidade de ser tratado pelo mesmo sem contamina-lo. A análise colimétrica apontou ausência de coliformes totais, termotolerantes e E colli nas análises das plantas. A partir dos resultados obtidos nesse estudo, pode-se dizer que a trincheira mista surge como uma alternativa eficiente no tratamento quali/quantitativo dos efluentes pluviais quando bem dimensionada e operada.