The UHE Passo Real reservoir, founded in 1973 (158,0 MW capacity), with a flooded area of 221 km2 (CEEE, 2008), presents different types of water and an intense agricultural exploitation in the uptake area. In this study, we aimed at interpreting, analyzing and correlating soil use and soil cover in distinct uptake watersheds and agricultural periods with TSS concentration and Secchi depth in different parts of the reservoir. The soil maps showed the three watersheds that flow into the reservoir: Jacuí, Jacuí-Mirim and Ingaí. In these maps there were the vegetative development period in March/2009 and the post-harvest period in May with exposed soil. TM Landsat 543/RGB images were used to identify the kinds of soil use. The categories of soil use were: forest areas, cultures, field,exposed soil and water. The TSS variable (using a filtering method) was measured in 22 points (February, April and June/2009) in four samples: Jacuí, Jacuí Mirim, Ingaí and the main reservoir axis. In the images classification, the culture category was higher in the three watersheds in March: Jacuí Mirim 61,46% (total area =157.182,75 ha), Ingaí 56,51% (114.671,16 ha) and Jacuí 49,55% (423.430,47 ha). In May, the category of exposed soil was higher: Jacuí Mirim 75,55%, Ingaí 68,78% and Jacuí 65,77%. The highest average TSS was found in June (higher precipitation) in the Jacuí sample (Ma= 9,33 mg/L). The low TSS values were frequently found in February, for example, Jacuí sample (Ma=4,33mg/L). The data from SD samples were coherent with TSS data considering that water transparency was higher when the sediments concentration was lower. It was found that soil use and soil cover in the studied area are predominantly rural, mainly due to soybean and corn crops in February and the beginning of winter pasture in May. Even if Jacuí Mirim and Ingaí watersheds presented a higher percentage of exposed soil in May, the Jacuí watershed presents higher TSS flush and TSS concentrations because of a larger uptake area and a lower aquatic flow volume. Overall, the aquatic dynamics at the UHE Passo Real is related to the water flow from the uptake watersheds and it suggests distinct aquatic compartments that result in different colors of water. / O reservatório da UHE Passo Real, inaugurado em 1973 (capacidade 158 MW) e área inundada de 221 km2 (CEEE, 2008) apresenta diferentes tipos de água e uma intensa exploração agrícola na área de captação. Os objetivos da pesquisa compreenderam a interpretação, análise e relação do uso e cobertura da terra em distintas bacias de captação e fases agrícolas com a concentração dos sólidos em suspensão (TSS) e a profundidade do Disco de Secchi (DS). Os mapas de uso da terra caracterizaram as três principais bacias de captação que deságuam no reservatório: Jacuí, Jacuí-Mirim e Ingaí. Esses mapas contemplaram a fase do desenvolvimento vegetativo das culturas agrícolas em março/2009 e a fase pós-colheita em maio com domínio de solo exposto. Imagens de satélite TM Landsat 543/RGB foram utilizadas para identificar as formas de uso da terra. As classes de uso foram assim definidas: áreas florestais, culturas, campo, solo exposto e água. A variável TSS (processada pelo método da filtragem) foi medida em 22 pontos (fevereiro, abril e junho/2009) separados em quatro grupos amostrais: grupo Jacuí, Jacuí Mirim, Ingaí e eixo principal do reservatório. Na classificação das imagens a classe cultura destacou-se nas três bacias em março: 61,46% Jacuí Mirim (área total da bacia=157.182,75 ha), 56,51% Ingaí (114.671,16 ha) e 49,55% Jacuí (423.430,47 ha). Em maio, a classe solo exposto sobressaiu-se com 75,55% na bacia do rio Jacuí Mirim, 68,78% no Ingaí e 65,77% no Jacuí. A maior média dos valores de TSS foi encontrada em junho (maior média de precipitações) para o grupo amostral Jacuí (Ma= 9,33 mg/L). Os valores baixos de TSS foram registrados, em geral, em fevereiro, a exemplo do grupo amostral Jacuí (Ma=4,33mg/L). Os dados dos grupos amostrais do DS apresentaram consistência com os dados do TSS uma vez que a transparência da água foi maior na medida em que a concentração de sedimentos foi menor. Observou-se que os usos e coberturas da terra na área de estudo são predominantemente rurais, principalmente pelo cultivo da soja e do milho em fevereiro e início do plantio das pastagens de inverno em maio. Embora as bacias dos rios Jacuí Mirim e Ingaí apresentaram maiores porcentagens de solo exposto em maio, na bacia do rio Jacuí registrou o maior efeito do sistema terrestre sobre o aquático com a ocorrência de maiores concentrações de TSS. Isto deve-se ao efeito de maior área de captação e menor volume do compartimento aquático de deságüe. Sobretudo, a dinâmica que ocorre no ambiente aquático do reservatório da UHE Passo Real está relacionado com a entrada de água das bacias de captação e sugerem distintos compartimentos aquáticos pelo modo mistura que resultam diferentes colorações na água.

Resumo: Na sociedade atual, discussões relacionadas à água potável tem ocupado um espaço importante, principalmente no meio científico, onde, através de pesquisas voltadas à disponibilidade e qualidade das águas é possível preparar diagnósticos e apontar soluções para planejadores e tomadores de decisões. Nesse contexto, o objetivo geral do trabalho foi desenvolver um método para inferência de variáveis limnológicas que indicam a qualidade da água e estejam associadas à sua característica espectral, em um reservatório de uso múltiplo e avaliar sua correlação com dados espectrais tomados "in situ" e extraídos de imagens orbitais de satélites de alta resolução espacial. Para tanto, uma imagem multiespectral do satélite Ikonos II foi adquirida, quase simultaneamente a coleta de dados limnológicos e espectrais "in situ", em pontos amostrados adequadamente no corpo d'água, e posicionados com GPS. Devido à heterogeneidade das condições do tempo no levantamento de campo, uma nova abordagem amostral foi necessária, que se deu pela divisão da amostra em quatro conjuntos, quais foram: conjunto 1 (céu aberto e vento fraco), conjunto 2 (céu aberto e vento de médio a forte), conjunto 3 (céu nublado e vento fraco) e conjunto 4 (céu nublado e vento de médio a forte)... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In current society, drinkable water has been the subject of innumerable debates, mainly in scientific groups, in which, through researches focused on the availability and water quality, it is possible to prepare diagnoses and point out solutions to planners and decision makers. In this context, the general aim of the research was to develop a method for the inference of physical limnological variables that indicate the quality of the water and that are associated to its spectral characteristic, in a multiple use reservoir and evaluate its correlation to spectral data collected "in situ" and extracted from orbital images of high definition space sattelites. In order to achieve that, a multispectral image of the satellite Ikonos II was acquired, almost simultaneously to the gathering of limnological and spectral data "in situ", in points sampled adequately in the water surveyed, and positioned by means of GPS. Due to the heterogeneous weather conditions when taking the ground samples, a new sampling approach was necessary, and it occurred with the division of the sample in four settings, which were: setting 1 (clear sky and mildly windy), setting 2 (clear sky and windy), setting 3 (overcast sky and mildly windy) and setting 4 (overcast sky and windy)... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Coorientador: Edivaldo Domingues Velin / Banca: Cláudio Clemente Faria Barbosa / Banca: Waterloo Pereira Filho / Banca: Renata Ribeiro de Araújo / Banca: Vilma Mayumi Tachibana / Doutor

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-10-06T19:48:50Z No. of bitstreams: 1 TeseRFP.pdf: 32637155 bytes, checksum: d3cc624aead32f85bad14acdb9612054 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-10T19:37:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRFP.pdf: 32637155 bytes, checksum: d3cc624aead32f85bad14acdb9612054 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (producaointelectual.bco@ufscar.br) on 2017-10-10T19:38:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRFP.pdf: 32637155 bytes, checksum: d3cc624aead32f85bad14acdb9612054 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T19:42:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRFP.pdf: 32637155 bytes, checksum: d3cc624aead32f85bad14acdb9612054 (MD5) Previous issue date: 2017-06-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Ecological studies were carried out in twenty-five natural temporary aquatic environments, located in the cities of Urucuia, Lagoa Grande and Pirapora, in the north and northwest of the state of Minas Gerais, Brazil. In each environment, collections were carried out in April 2015, May 2016 and January 2017, during which limnological variables were measured and samples from the phytoplankton (qualitative) and zooplankton (qualitative and quantitative) communities, as well as from sediment, were collected. Experiments were also carried out in the laboratory to evaluate the effects of different temperatures and luminosity on the hatching of diapause eggs of zooplankton species present in these environments. In general, the values obtained for the physical and chemical variables of the studied environments were in a favorable range to the development of the phytoplankton community. However the low concentration of chlorophyll a and the low richness of phytoplankton species may be reflections of the low water transparency, and the turbidity may limit the growth of the phytoplankton. Qualitative and quantitative analyzes of the zooplankton community indicated low species richness in these ponds. Although Rotifera presented a greater richness of taxa, Copepoda Cyclopoida was the most abundant and numerically representative group. The presence or absence of the Anostraca Dendrocephalus brasiliensis does not seem to interfere in the composition and density of the zoplanktonic community. Species richness and local diversity should be related to disturbances and environmental dynamics. The results obtained in the experiment of hatching of zooplankton diapause eggs showed that the different ponds have similar hatching values, and low temperatures (20°C) and absence of light have a negative influence on hatching these eggs. In addition, it was observed that higher temperatures (35°C) accelerated the hatching of the diapause eggs during the first days of incubation. Thus we can infer that, in general, zooplankton community present in all the studied temporary aquatic environments behave in a similar way. / Foram realizados estudos ecológicos em vinte e cinco ambientes aquáticos temporários naturais, localizados nos municípios de Urucuia, Lagoa Grande e Pirapora, a norte e noroeste do estado de Minas Gerais, Brasil. Em cada ambiente, foram realizadas coletas em abril de 2015, maio de 2016 e janeiro de 2017, durante as quais foram medidas variáveis limnológicas e tomadas amostras das comunidades fitoplanctônica (qualitativas) e zooplanctônicas (qualitativas e quantitativas), além de amostras do sedimento. Também foram realizados experimentos em laboratório para avaliar os efeitos de diferentes temperaturas e da luminosidade sobre a eclosão de ovos de diapausa de espécies zooplanctônicas presentes nesses ambientes. De modo geral, os valores obtidos para as variáveis físicas e químicas dos ambientes estudados encontraram-se numa faixa favorável ao desenvolvimento da comunidade fitoplanctônica. No entanto, a baixa concentração de clorofila a e a baixa riqueza de espécies fitoplanctônicas podem ser reflexos da baixa transparência da água, sendo que a turbidez pode limitar o crescimento do fitoplâncton. Análises qualitativa e quantitativa da comunidade zooplanctônica indicaram baixa riqueza de espécies nessas lagoas. Embora o grupo Rotifera tenha apresentado maior riqueza de táxons, o grupo Copepoda Cyclopoida foi o mais abundante e representativo numericamente. A presença ou ausência do Anostraca Dendrocephalus brasiliensis parece não interferir na composição e na densidade da comunidade zooplanctônica, sendo que a riqueza de espécie e a diversidade local devem estar relacionadas a perturbações e dinâmica do ambiente. Os resultados obtidos no experimento de eclosão de ovos de diapausa do zooplâncton evidenciaram que as diferentes lagoas têm valores semelhantes de eclosão, sendo que baixas temperaturas (20°C) e ausência de luz têm influência negativa sobre a eclosão desses ovos. Além disso, foi observado que temperaturas mais elevadas (35°C) aceleraram a eclosão dos ovos de diapausa durante os primeiros dias de incubação. Assim, podemos inferir que, no geral, a comunidade zooplanctônica presente em todos os ambientes aquáticos temporários estudados se comporta de maneira semelhante. / CNPq: 141023/2013-9

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseJELB.pdf: 1718672 bytes, checksum: 2d711e25884ea18ec2a00592f22b4906 (MD5) Previous issue date: 2002-03-01 / Financiadora de Estudos e Projetos / In the semi-arid North-east region of Brazil occurs the second highest density of dams in the world (or açudes , as they are locally known) which supply water to ca. 40 millions inhabitants, mainly during the dry period, a catastrophic and frequent event in that Brazilian region. The limnological functioning of such water system in the Taperoá II dam (07o11 44 S and 07o13 44 S, 36o52 03 W and 36o50 09 W) was investigated through sampling carried out between September/1998 and September/2000. Sampling was performed at four collecting stations: three of them at the pond margins and one in its pelagic zone, where four depths were selected: surface, 50% and 1% light penetration, and at 4.0m depth. Climatological characteristics of the region (air temperature, evaporation, winds, and rainfall) were analysed, as well as the physical and chemical properties of the water (temperature, dissolved oxygen, pH, electric conductivity, alkalinity, turbidity, transparency, total dissolved inorganic carbon, ammonia, nitrite, nitrate, total phosphorus, orthophosphate, and silicate). Climatic variations due to El Niño event (1997-1998) caused, between September/98 and January/99, a drastic reduction of the available stock of water in the pond, which determined a strong concentration of dissolved salts, an alkaline pH, high electric conductivity and high inorganic nutrient contents. The diluter effect of the increased rainfall in February and March/1999 exerted a reduction of oxygen, conductivity, and dissolved nutrients and caused water acidity. The recovery of the pond hydrometric volume and its stability, maintained the limnological variables almost unchanged up to the next rainy period. A relative thermal stratification occurred between February and April/2000 simultaneously to a chemical stratification. The Principal Components analysis allowed to distinguish the system based on the highest limnological variables here studied and the water volume fluctuation, showing that the interaction of extreme dry season and rainfall in a short period, are the strongest determinants of the high interannual variability of the sampled variables and of the reduced spatial oscillations of the horizontal and vertical axes of the dam. / A região semi-árida do Nordeste do Brasil conta com a segunda maior densidade de açudes do mundo, responsável pelo abastecimento de 40 milhões de pessoas, principalmente, nos períodos de seca, evento climático freqüente e conseqüentemente catastrófico nesta parte do Brasil. Com o objetivo de analisar o funcionamento limnológico destes sistemas aquáticos foram realizadas no açude Taperoá II (07°11 44 S e 07°13 44 S, 36°52 03 W e 36°50 09 W), amostragens mensais durante o período de setembro de 1998 e setembro de 2000. Estas foram realizadas em quatro estações de coletas: três localizadas na região marginal e uma na região pelágica do açude, sendo nesta em quatro profundidades (superfície, 50%, 1% de penetração de luz e a 4,0 m de profundidade). Foram analisadas as características climatológicas da região (temperatura do ar, evaporação, ventos, precipitação pluviométrica) e aspectos físicos e químicos da água (temperatura, oxigênio dissolvido, pH, condutividade elétrica, alcalinidade, turbidez, transparência da água, carbono inorgânico dissolvido total, amônia, nitrito, nitrato, fósforo total, ortofosfato e sílica). As alterações climáticas decorrentes do fenômeno El Niño 1997-1998 provocaram entre setembro/98 e janeiro/99 redução drástica do volume útil de armazenamento do açude, acarretando forte concentração de sais dissolvido, pH alcalino, elevada condutividade elétrica e altos teores de nutrientes inorgânicos. O efeito diluidor das chuvas concentradas nos meses de fevereiro e março de 1999, provocou redução do oxigênio, acidez do meio, redução acentuada nos valores de condutividade e nutrientes dissolvidos. A recuperação do volume hidrométrico do açude e sua estabilidade manteve as variáveis limnológicas pouco alterados até o período chuvoso seguinte. A relativa estratificação térmica ocorrida entre os meses de fevereiro e abril de 2000 foi acompanhada por estratificação química. A análise de Componentes Principais discriminou o sistema com base nos maiores valores registrados para as variáveis limnológicas estuda e a flutuação do volume do açude, indicando que a interação seca extrema e chuvas concentradas em curto período, são os maiores determinantes da alta variabilidade interanual das variáveis amostradas e as reduzidas oscilações espaciais dos eixos horizontal e vertical do açude.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:39:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Mirian Maria de Paula.pdf: 4662327 bytes, checksum: 1ecf5695b29033152fbdbdf95dd67d7b (MD5) Previous issue date: 2011-06-15 / This research was based on the perspective to understand the influence of land use in the physical and chemical indicators of water quality of the watershed of Ribeirão das Pedras - Quirinópolis / GO, which is the main source of public water supply in this city. As this area is occupied by domesticated animals raised in an agricultural setting to produce commodities such as food, it´s present on the land a common framework of environmental degradation due to the raising of the livestock. The objective of this research was to evaluate how much the occupation of the land can affect the water quality indicators and parameters from the integrated use of geo-physical and chemical analysis of the water. The parameters evaluated in situ, using the equipment Oakton PCD650, were temperature (T), hydrogen potential (pH), Electrical Conductivity (EC), Electrical Resistivity (RE), Salinity (SAL) and Total Dissolved Solids (TDS), based on the methods described in APHA. In laboratory, some data were analyzed for the concentration of suspended sediments (CSS). At fourteen sampling points, some samples were collected from October 2009 to September 2010. By using topographical maps, satellite images Landsat-5 TM and GPS data, allowed the elaboration of thematic maps of land use, vegetation, geomorphology, geology, soils and steepness of the slope, was able to create a geographic database in the application SPRING. Outcome of these data, we identified areas occupied predominantly by grassland classes (59.89%), Forest / Cerrado (22.30%) and exposed soil (7.98%). There is also a small expressivity the class Culture in the area, where it is represented with only 2.47%. In relation to geomorphology, the area is part of the geomorphological unit called Planalto Setentrional da Bacia Sedimentar do Paraná, where the higher altitudes vary from 600 to 900 meters high. As for the slope, most land in the watershed (88%) is among the categories of up to 12%, the ones that represent fragility vary from very weak to weak. As for the limnological characteristics, the temperature showed a medium of 24 ° C, and maximum 34.9 ° C, recorded at P7, in November 2009, and the minimum was 16.2 C, recorded at P1, in August 2010, thereby demonstrating the relationship with air temperature in the period, the pH values were close to neutrality in almost all points analyzed, only at P1 were more acidic, a fact explained by the presence of basaltic outcrop area of intense human influence; the P1 also showed higher values of electrical resistivity, 895.00 M.cm, which is explained by the lower presence of dissolved solids. The most significant differences of EC, TDS and salinity occurred at P2 in the rainy season; and the CSS analysis showed the highest values at Points 5, 8 and 1, respectively, these facts are explained by the practices developed near the collection points. With all the analyses in hand, we found out that the forms of occupation and land use are factors which are affecting the limnology of the area we have studied. Although the water in the watershed does not present inadequate conditions for use, according to the data evaluated in relation to CONAMA Resolution 357/2005, it should be preserved as it is through conservation practices to become a secure place of water supply for the future population. / A presente pesquisa fundamentou-se na perspectiva de compreender a interferência do uso da terra nos parâmetros físicos e químicos indicadores de qualidade da água da Bacia Hidrográfica do Ribeirão das Pedras - Quirinópolis/GO, principal fonte de abastecimento para a população urbana. Esta área tem como forma de ocupação o pastejo intensivo de gado de corte e leite, apresentando um quadro de degradação ambiental comum à implantação do sistema pecuário. O objetivo da pesquisa foi avaliar como o uso da terra interfere nos parâmetros indicadores de qualidade da água a partir do uso integrado de geotecnologias e de análises físico-químicas da água. Os parâmetros avaliados in loco, com o uso do equipamento multiparâmetro Oakton PCD650, foram Temperatura (T), Potencial Hidrogeniônico (pH), Condutividade Elétrica (CE), Resistividade Elétrica (RE), Salinidade (SAL) e Total de Sólidos Dissolvidos (TDS), seguindo a métodos descritos em APHA. Em laboratório foram realizadas análises de dados de concentração de sedimentos em suspensão (CSS). As coletas foram realizadas de outubro de 2009 a setembro de 2010, em quatorze pontos de amostragem. A criação de um banco de dados geográficos no aplicativo SPRING que, com a utilização de cartas topográficas, imagens de satélites LANDSAT-5 TM e dados do GPS possibilitaram a elaboração de mapas temáticos de uso da terra, vegetação, geomorfologia, geologia, solos e declividade do relevo. Do resultado desses dados, identificou-se que predominam áreas ocupadas pelas classes Pastagens (59,89%), Mata/Cerrado (22,30%) e Solo exposto (7,98%). Observou-se também a pouca expressividade da classe Cultura na área, onde a mesma é representada com apenas 2,47%. Em relação à geomorfologia, a área insere-se na unidade geomorfológica denominada Planalto Setentrional da Bacia Sedimentar do Paraná, onde as cotas mais altas variam de 600 a 900 metros de altitude. Quanto à declividade, a maioria dos terrenos da bacia (88%) está entre as categorias de até 12%, que representam fragilidade que variam de muito fraca a fraca. Quanto às características limnológicas, a Temperatura mostrou-se com média de 24ºC, sendo que máxima, 34,9ºC, registrada no P7, no mês de novembro de 2009 e a mínima, 16,2ºC, registrada no P1, no mês de agosto de 2010, demonstrando assim relação com a temperatura do ar no período; os valores de pH ficaram próximos da neutralidade em quase todos os pontos analisados, apenas no P1 apresentaram-se mais ácido, fato explicado pela presença de afloramento basáltico e antropização intensa da área; o P1 apresentou também maiores valores de resistividade elétrica, 895,00MΩ.cm, explicado pela menor presença de sólidos dissolvidos; as diferenças mais expressivas de CE, Salinidade e TDS ocorreram no P2, no período chuvoso; e as análises de CSS apresentaram os maiores valores nos Pontos 5, 8 e 1, respectivamente, fatos explicados pelas práticas desenvolvidas nas proximidades dos pontos de coleta. Diante das análises verificou-se que as formas de ocupação e uso da terra são fatores de interferência nas variáveis limnológicas da área de estudo. Apesar de apresentar condições adequadas para uso, de acordo com os dados avaliados em relação à Resolução CONAMA 357/2005, a água da Bacia deve ser preservada através de práticas conservacionistas do solo, o que trará segurança de abastecimento para a população.

Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento espaço-temporal das variáveis limnológicas, no Ribeirão Bonito (SP) a fim de avaliar a descontinuidade ocasionada pelas fontes poluidoras e o processo de autodepuração. Para tanto, foram determinadas variáveis físico-químicas, biológicas, climatológicas e hidrológicas, no eixo longitudinal do rio e utilizado como ferramenta para diferentes cenários de simulações das concentrações de oxigênio dissolvido, o modelo QUAL2E. Foi possível observar, que muitas das variáveis limnológicas estudadas no Ribeirão Bonito sofrem \"descontinuidades\" devido à entrada de esgoto. As concentrações de oxigênio dissolvido têm um gradiente positivo da nascente até a estação 4, sofrendo uma descontinuidade após a estação 6 onde detecta-se o primeiro lançamento de esgoto. O comportamento dessa variável após a entrada de esgoto foi distinto nos dois períodos estudados. As análises de \"Cluster\" e PCA (Análise dos Componentes Principais), realizadas com as médias das variáveis limnológicas, distinguiram diferentes grupos no perfil longitudinal do ribeirão Bonito. Essa distinção pode ser atribuída às já citadas entradas de efluentes e também em decorrência da presença do tributário do Curtume. Pode-se constatar que mesmo com o auxílio natural do processo de autodepuração, muitas das variáveis estudadas não se enquadram aos padrões do corpo receptor conforme previsto pela resolução número 20/86 do CONAMA, sugerindo assim, neste trabalho, um grau de tratamento dos efluentes para que estes padrões sejam respeitados. / The objective of the present paper is to study the spatial-temporal behaviour of the limnological variables, in Bonito stream (SP), in order to evaluate the discontinuity occasioned by the sources of pollution and the self-cleaning process. To this effect, a survey was made to determine the physical-chemical, biological, climatological and hydrological variables in the longitudinal axis of the river and which utilized the QUAL2E model as a tool for simulating the concentrations of dissolved oxygen under different scenarios. It was possible to observe that many of the limnological variables studied in the Bonito rivulet suffer \"discontinuities\" due the entry of sewage. The concentrations of dissolved oxygen show a positive gradient from the source of the watercourse until station 4, and suffer a discontinuity after station 6, where the first discharge of sewage begins. The behaviour of this variable after the entry of sewage differed during the two periods studied. Furthermore, the \"Cluster\" and PCA (Principal Component Analyses) carried out upon the averages of the limnological variables distinguished different groups in the longitudinal profile of the Bonito rivulet. This distinction can be attributed to the above-mentioned entries of effluents and also resulting from the presence of the Curtume tributary. It can be verified that even with the natural assistance of the self-cleaning process, many of the variables studied fail to meet the standards of the receiving body, as stipulated by the CONAMA resolution number 20/86, in view of which, the present study suggests a degree of effluent treatment in order for these standards to be respected.

Ao longo dos anos, vêm sendo desenvolvidos trabalhos comprovando a importância de áreas alagadas naturais para a manutenção e preservação da qualidade das águas e do ecossistema fluvial. Este fato, associado à importância dos sistemas rios-planícies de inundação, fazem com que sua investigação e preservação sejam consideradas prioritárias. O objetivo desta pesquisa é analisar experimentalmente fatores que influenciam hidrogramas, conforme a ecologia fluvial de áreas alagadas da microbacia do rio Jacupiranguinha localizado no Baixo Ribeira do Iguape, SP. A concretização deste objetivo iniciou-se com a definição da área de estudo, bem como sua importância para a região. Foram então instaladas cinco estações linimétricas e uma estação climatológica, e em seguida, com os dados de vazão coletados em campo, foram construídas a curva-chave da entrada da área alagada e as incertezas relativas aos seus parâmetros. A partir desses estudos e com o levantamento topográfico de toda planície de inundação, foi determinada a relação entre áreas inundáveis, vazões e cotas hidrométricas do rio. Além disso, com os dados climatológicos, vazões e vegetação superficial foi possível determinar as componentes (precipitação, escoamento superficial, evaporação e armazenamento) do balanço hídrico da micro-bacia. O monitoramento linimétrico do rio Jacupiranguinha, junto com suas séries históricas e curvas de permanência, possibilitou também o cálculo de sua vazão ecológica. Finalmente foram construídos quadros síntese-conceituais, integrando as relações entre todas as variáveis hidrológicas e limnológicas selecionadas, demonstrando assim a forte associação entre o sistema rio-áreas alagadas. / It is very important to improve our knowledge about the floodplains, which have been proved by studies, since these areas are vital to the maintenance and preservation of the quality of waters and the fluvial ecosystem. This fact, associated with the importance of the wetlands-river system, makes its investigation and preservation to be considered number one priority. The objective of this research is to analyze factors that may influence hydrographs, according to the fluvial ecology of wetlands in micro basin of Baixo Ribeira do Iguape Valley, SP. The work began with the definition of the studied field and its importance to the area. Subsequently, five hydrometric station and one meteorological station were installed, and therefore the rating curve in the entrance of floodplain was calculated along with the uncertainties related to its parameters. With these studies and with the topographic survey, it was possible to find the relation between wetlands, river stage and flow. The climatologically information, the river stage and the superficial covering vegetation are essential factors to determinate the components (precipitation, superficial flow, evaporation and the storage) of the water balance at the micro basis of Jacupiraguinha river. The hydrometric observation of the river along with historical series and the probability-duration curve make it possible to calculate the ecological flow. Finally, conceptual charts integrating the relations between hydrological and limnologicals factors were built showing the strong association with the wetlands-river system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With a 2,809.61 km² area the Itu River Basin is placed in the western side of Rio Grande do Sul. This region, the so-called Campanha Gaúcha, is traditionally used for livestock as it presents plenty of native grasslands. However major changes have been noticed during the last decades in the area activities such as agriculture and forestry use of the fields instead. Sandy desertification and gully erosion have also taken place due to very friable geological substrates. So this work aims to analyze the spatial and temporal changes of the land use in five micro-basins around Itu River and their relationship with limnological variables. Descriptive analysis of the five micro-basins were performed from the slope, hypsometry, soils and land use. There were selected images captured by the Landsat TM satellite from January months of 1991, 1999 and 2010 in order to: 1) check the cover and land use evolution by using maps; 2) elaborate a synthesis map considering slope, cover and land use. The land use classes were defined as: forest, field, bare soil, agriculture and water. Hypsometry and slope maps were made from SRTM data while the soil types maps was elaborated with the shapefile downloaded from the IBGE website. The fieldwork was carried out in July 2013 in one sampling point per micro-basin. The water variables analyzed were temperature, pH, electrical conductivity, turbidity and total suspended solids (TSS). The bare soil is the kind of land use which stands out most among the micro-basins as it appears with high percentages. The micro-basins 3 and 4 are the ones which present most significant values for this land use class due to the low desertification in the areas where they are located in. The locations closer to the Itu River springs (most slopped areas) lead to the micro-basins 1 and 2 being the only ones which show a rising forest class. The presence or absence of riparian forest surrounding watercourses may have been influencing the temperature change as well as the turbidity and the amount of solids in suspension. For micro-basin 3 the latest can also have been influenced by the presence of sand on the riverbanks. In their turn pH and electrical conductivity are likely to have been affected by the red latosol which is the predominant soil of the region and presents an acid character (the pH is due to the type of soil where water flows through / A bacia hidrográfica do Rio Itu está localizada na região oeste do Rio Grande do Sul e possui área de 2.809,61 km². O setor oeste do Estado é caracterizado por áreas de campos nativos, regionalmente, conhecido como Campanha Gaúcha e tradicionalmente utilizado para a criação de gado. Entretanto, nas últimas décadas foram observadas significativas mudanças na dinâmica da região, onde os campos passaram a ser explorados por culturas agrícolas e pela silvicultura. Outra característica importante é o desenvolvimento de processos de arenização e voçorocas associado aos substratos geológicos muito friáveis. Portanto, o objetivo desta pesquisa é analisar as variações espaço-temporais do uso e cobertura da terra em cinco microbacias no rio Itu e sua relação com as variáveis limnológicas. Foram realizadas análises descritivas das cinco microbacias a partir da declividade, hipsometria, solos e uso e cobertura da terra. O período de estudo foi de 1991 até 2010, selecionou-se imagens do satélite Landsat TM do mês de janeiro dos anos de 1991, 1999 e 2010 para analisar: 1) a evolução do uso e cobertura da terra através de mapas; 2) confeccionar um mapa síntese considerando-se a declividade e o uso e cobertura da terra. As classes de uso foram assim definidas: floresta, campo, solo exposto, agricultura e água. Os mapas de hipsometria e declividade foram realizados a partir das curvas de nível e dados do radar SRTM, gerando o MNT e após foi realizado o fatiamento das classes. O mapa dos tipos de solos foi baixado o shapefile do site do IBGE e realizado o recorte por microbacia. O trabalho de campo foi realizado em julho de 2013, em total de cinco pontos amostrais, cada um a uma microbacia, as variáveis da água analisadas foram temperatura, pH, condutividade elétrica, turbidez e total de sólidos em suspensão. O tipo de uso da terra que mais se destaca entre as cinco microbacias é o solo exposto que aparece sempre com percentuais altos, sendo que as microbacias 3 e 4 apresentam os valores mais expressivos por estarem inseridas em uma área com processo de arenização. As microbacias 1, 2 e 3 apresentaram a classe floresta em crescimento. A presença e ou a ausência de mata ciliar no entorno dos cursos d água pode estar influenciando na variação de temperatura, no total de sólidos em suspensão e na turbidez. A presença dos areais próximos as margens do rio podem estar influenciando no total de sólidos em suspensão, neste caso na microbacia 3, a qual apresentou o valor mais elevado. O pH e a condutividade elétrica podem estar sendo influenciados pelo tipo de solo predominante da região, o Latossolo vermelho, que apresenta um caráter acido, pois o pH reflete o tipo de solo por onde a água percorre.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade da água e o grau de contaminação por metais na água, sedimento e peixes no trecho médio da Bacia do rio Doce, no Estado de Minas Gerais. Para tanto, em fevereiro e setembro de 2001, foram feitas análises físicas, químicas e biológicas de amostras de água e sedimento, testes de toxicidade e análises dos tecidos branquiais de peixes. As amostras de água apresentaram concentrações de amônio e fósforo total mais elevadas que o limite estabelecido pela resolução Conama 20/86 em todos os pontos e períodos de coleta. Maiores valores de condutividade elétrica e de compostos nitrogenados e fosfatados foram verificados no ribeirão Timotinho. Neste local, também foram encontradas as maiores concentrações de material em suspensão, carbono e fenóis totais. Em geral, as amostras de sedimento apresentaram baixos teores de matéria orgânica e maior porcentagem de areia dentre as frações granulométricas, tendo sido verificados os maiores valores de nitrogênio total e fósforo total nas amostras de sedimento do ribeirão Timotinho. As concentrações de metais na água estiveram geralmente acima dos limites máximos estabelecidos pela resolução CONAMA 20/86 para águas classe 2, sendo que os pontos de coleta no ribeirão Timotinho e rio Doce/Cenibra apresentaram concentrações muito acima do estabelecido para a maioria dos metais analisados, nos dois períodos de amostragem. Nas amostras de sedimento, as concentrações de Cr estiveram acima de valores encontrados em regiões não impactadas, em ambos os períodos de amostragem. Nos peixes também foram observadas elevadas concentrações de metais, sendo que Geophagus brasiliensis, Oligosarcus argenteus, Hoplias lacerdae e Loricariichthys castaneus; Leporinus sp e Geophagus brasiliensis apresentaram respectivamente níveis de Cr, Pb e Ni acima do permitido pela legislação, indicando processos de bioconcentração e bioacumulação. Os testes de toxicidade aguda e crônica com amostras de sedimento à Daphnia similis, Chironomus xanthus e Ceriodaphnia silvestrii mostraram maiores efeitos de toxicidade no ribeirão Timotinho e rio Doce/Cenibra. Além disso, foram também verificados efeitos de toxicidade crônica no ribeirão do Turvo, rio Matipó e reservatório de Guilmam-Amorim. As análises dos tecidos branquiais revelaram alterações histopatológicas em Tilapia rendalli (aneurismas) e Rhamdia quelen (fusão lamelar) coletados no ribeirão Timotinho e rio Doce/Cenibra, demonstrando que estas e outras espécies estão seriamente expostas à poluentes. / The present study aimed to evaluate water quality and metals contamination levels in water, sediment and fishes of different sampling sites in the middle Doce river basin in Minas Gerais State. Therefore, in February and September of 2001, physical, chemical and biological analyses of water and sediment samples, toxicity tests and branchial tissues analyses of fishes were carried out. The water samples showed higher ammonium and total phosphorus concentrations than the limit established by CONAMA 20/86 in all sites and sampling periods. Higher electric conductivity and nitrogenous and phosphorus compounds were found in Timotinho stream, where were also found the highest concentrations of suspended matter, carbon and total phenols. In general, the sediment samples presented low organic matter values and higher sand percentage among granulometric fractions, with higher values of total phosphorus and nitrogen being found at Timotinho stream. The concentrations of metals in water were generally above the maximum limit established by CONAMA 20/86 for class 2 waters, with much higher values being found at Timotinho stream and Doce river/Cenibra for most metals determined, in both sampling periods. In the sediment samples, the chromium concentrations were above the values found in unimpacted areas, in both sampling periods. High concentrations of metals were also detected in the fishes. Geophagus brasiliensis, Oligosarcus argenteus, Hoplias lacerdae e Loricariichthys castaneus; Leporinus sp and Geophagus brasiliensis respectively presented chromium, lead and nickel values above the established by legislation, indicating bioconcentration and bioaccumulation processes. The acute and chronic toxicity tests with sediment samples to Daphnia similis, Chironomus xanthus and Ceriodaphnia silvestrii showed more toxicity effects at Timotinho stream and Doce river/Cenibra. Moreover, chronic toxicity effects were also detected at Turvo stream, Matipó river and Guilmam-Amorim reservoir. The branchial tissues analyses revealed histopathological alterations in Tilapia rendalli (aneurisms) and Rhamdia quelen (lamellar fusion) collected at Timotinho stream and Doce river/Cenibra, demonstrating that these and other species are seriously exposed to pollutants.

Die Arbeit beinhalted verschiedene Studien, die die Grundwasser (GW)-Oberflächenwasser (OW)-Interaktion im Norddeutschen Tiefland untersuchen. Dabei werden zwei Ansätze verfolgt: der hydrogeologische und der limnologische Ansatz. Ersterer betrachtet die Interaktionen aus dem Blickpunkt der unterirdischen Wasserbewegung. Diese ist hauptsächlich gesteuert durch die Verteilung der hydraulische Leitfähigkeit (Sediment) und des hydraulischen Gradienten. Es ist immer noch eine Herausforderung beide Steuerungsgrößen richtig abzuschätzen. Mit neuen Ansätzen, welche auf der Wechselwirkung zwischen verschiedenen Landschafskomponenten basieren (Wasserstände, Topographie, Vegetation, Nährstoffe), wurde klein- bis mesoskalige Sedimentverteilungen in einer Aue untersucht und beschrieben. Des Weiteren konnte mit einem einfachen Grundwassermodell gezeigt werden, das verschiedene Grundwasserstonckwerke (regionale Skala) die Interaktion zwischen GW und einem See beeinflussen können. Der limnologische Ansatz basiert auf der Annahme, dass Bereiche in einem See identifiziert werden können an denen Grundwasser zutritt. In der vorliegenden Arbeit, wurden eine Methode getestet, die auf der unterschiedlichen Temperatur von beiden Wasserkörpern basiert: Im Frühjahr ist das GW wärmer als das Seewasser und sollte sich an der Seeoberfläche einschichten. Mittels thermalen Luftbildaufnahmen sollten somit Grundwasserzutritte identifizierbar sein. Die Studien aber zeigten, dass dies nur unter bestimmten Voraussetzungen möglich ist und seeinterne Prozesse bei der Interpretation der Temperaturverteilung an der Seeoberfläche berücksichtigt werden müssen. Somit besteht noch ein erhöhter Forschungsbedarf bezüglich des limnologischen Ansatzes. Dennoch birgt dieser ein großes Potential, denn er eröffnet die Möglichkeit kurzfristig auf grundwasserbürtige Einträge in OW direkt an der Sediment-Wasser-Grenze zu reagieren und verschafft somit Zeit für aufwändigere hydrogeologische Untersuchungen. / The thesis constists of different studies, which are investigating groundwater-surface water interaction in North-German-Lowlands. Therefore, two different approaches were used: the hydrogeological and the limnological one. The former is based on the classical hydrogeological point of view: the subsurface water movement is mainly driven by hydraulic conductivity (sediment) and the hydraulic gradient. However, the characterisation of both is still a challange. Different methods were used to characterize small- and meso-scale sediment distributions within a lowland floodplain. These are based on the interactions of different landscape components (water level fluctuations, topography, vegetation, nutrient distributions). Furthermore, a simple groundwater model was set up to illustrate how regional groundwater flow impacts local groundwater-lake interactions. The limnological approach is based on the assumption that areas of groundwater exfiltration into a lake are detectable directly at the sediment-water interface. For this purpuse, it was assuemed that temperature differences between both water bodies could be used as follows: in spring the groundwater temperature is higher than that of lakes. Hence, the warmer groundwater float on the lake surface. That should be detectable by thermal infrared imaging. However, the studies could illustrate, that this is only true for specific conditions. Furthermore, lake internal processes need to be considered for interpreting temperature distributions at the lake surface. As a consequence, the limnological approach requires more research activities, since it gives the opportunity to initate short-term measures on groundwater inputs in surface waters. This would also guarantee larger time spans for time-consuming hydrogeological studies.