As Políticas Públicas são as diretrizes de ação do poder público, que estabelecem as regras de como se dará a mediação entre os atores da sociedade e do Estado. Elas respondem a demandas da sociedade, que chegam até o governo através de seus vários grupos, e criam programas de ação que em sua execução destinam-se a atingir seus objetivos. Em seu processo de elaboração, as políticas públicas refletem as formas de exercício do poder político. Nesta relação de poder estão envolvidos diversos atores com interesses diferenciados, inclusive contraditórios. É neste contexto de conflitos de interesses que se inserem as legislações e ações públicas sobre resíduos no Brasil. Atualmente, a gestão de resíduos é um dos principais desafios ambientais da humanidade. A produção limpa é cada vez mais procurada pelas entidades privadas. No entanto, no setor público do Brasil, a disposição final do lixo em aterros controlados ou lixões continua a ser uma realidade. Esta pesquisa analisou a gestão de resíduos sólidos urbanos do Município de Piracicaba-SP, com enfoque especial nos resíduos sólidos domiciliares e de serviços de saúde, sob o ponto de vista da formulação de políticas e ações municipais, identificando a dinâmica deste sistema e os fatores e forças sociais preponderantes para a tomada de decisão. Entender o que direciona o desenvolvimento da gestão de resíduos é importante para compreender os fatores e mecanismos que levaram a esta forma de gestão, bem como oferecer subsídios para o avanço desta de maneira sustentável. O gerenciamento de resíduos sólidos urbanos em Piracicaba passa por uma reestruturação com a constituição de um Plano e a tentativa de construção de um novo aterro para a cidade, estas mudanças buscam criar um sistema integrado de gestão de resíduos sólidos. Para isto, foi realizada uma pesquisa documental de leis, editais, notícias e documentos oficiais e também entrevistas semi-estruturadas com os principais atores envolvidos nesta gestão municipal. Foram identificados seis grupos e fatores de influência: a saúde pública, a gestão da Prefeitura, a legislação e a fiscalização, empresas e sociedade organizada, o enfoque na disposição final e os fatores econômicos. Juntas estas influências atuam na gestão conformando o sistema de limpeza urbana. / Public policies are the guidelines for action from public authorities, which set rules on how to give the mediation between social actors and the state. They respond to society\'s demands, which reach the government through its various groups, and create programs that will run in its aim to achieve their goals. In their development process, public policies reflect the ways of exercising political power. In this relationship of power many actors are involved with different interests, even contradictory. It is in this context of conflict of interests where they fall laws and public actions on waste in Brazil. Currently, waste management is a major environmental challenge of humanity. The search for clean production by private entities is increasingly. However, the public sector in Brazil, trash disposal in controlled landfill or uncontrolled dump remains a reality. This research examined the management of solid waste in the city of Piracicaba-SP, with particular focus on solid waste and health services from the point of view of policy and municipal actions, identifying the dynamics of this system and the factors and prevailing social forces for decision making. Understanding what drives the development of waste management is important to understand the factors and mechanisms that led to this form of management as well as provide support for the development of a sustainable way. The management of municipal solid waste in Piracicaba goes through a restructuring with the establishment of a plan and attempt to build a new landfill for the city, these changes seek to create an integrated solid waste management. For this, we conducted a documentary research of laws, proclamations, news and official documents as well as semi-structured interviews with key actors involved in municipal management. Six groups and factors were of influence: public health, management of Municipality, legislation and enforcement, business and organized society, with focus on the final disposal and economic factors. Together these influences work in shaping the management system of urban sanitation.

Orientadores: Peterson Bueno de Moraes, Edério Dino Bidóia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T03:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claro_ElisMarinaTurini_M.pdf: 2348408 bytes, checksum: 866377db43cbdf888b73040dcfb89167 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O uso de tecnologias alternativas de tratamento de água contribui para suprimir limitações e inconvenientes oriundos dos processos convencionais de tratamento. Dentre estas, destaca-se a fotocatálise heterogênea, a qual foi utilizada nesse trabalho visando redução da concentração de matéria orgânica, nitrito, inativação de coliformes totais e Escherichia coli da água do rio Piracicaba, para ser utilizada como água de entrada em uma ETA. Avaliou-se o processo fotocatalítico utilizando TiO2 P25 e ZnO comercial além de fotocatalisadores dopados sintetizados (SiZnO, N-SiZnO, F-N-SiZnO, N-SiZnO + NH4Cl, TiO2 + NaOH, TiO2 + NH4OH e TiO2 + NH4F) nas concentrações 1,0 g l-1 e 0,5 g l-1, submetidos à ação de três fontes de radiação distintas (lâmpada de vapor de mercúrio de 250 W, simulador solar e um reator utilizando LED UV de 0,12 W), avaliando-se a toxicidade com sementes de alface (Lactuca sativa). Os resultados demonstraram que em 0,5 g L-1 dos fotocatalisadores, melhor concentração estudada, todos apresentaram atividade fotocatalítica, sendo que nenhum dos sintetizados foram capazes de proporcionar degradação superior ao TiO2 e ao ZnO para tratamento da água do rio. Os melhores resultados dos fotocatalisadores sintetizados foram obtidos com o N-SiZnO para remoção de matéria orgânica em 60 minutos (37% para vapor de mercúrio) e inativação de micro-organismos maiores que 4,0 log para coliformes totais e E. coli, utilizando vapor de mercúrio em 30 minutos de tratamento, além de apresentar a menor fitotoxicidade para as três fontes de radiação. A lâmpada de vapor de mercúrio foi a que apresentou resultados mais satisfatórios em 60 minutos de tratamento. Para o nitrito, não houve redução nas concentrações em 60 minutos de tratamento em relação à inicial, porém, ocorreu aumento nos valores de nitrito em 15 minutos de tratamento, indicando provável oxidação a nitrato. A fotocatálise heterogênea poderia ser aplicada para utilização como tratamento de água de entrada de uma ETA convencional de ciclo completo, entretanto, devido à necessidade de separação dos fotocatalisadores da água e aumento da toxicidade, é recomendado uma minuciosa análise de custo x benefício / Abstract: The use of alternative technologies for water treatment contributes to suppress limitations and disadvantages of conventional processes. Among the promising technologies, there is heterogeneous photocatalysis which was used in this work in order to reduce the concentration of organic matter, nitrite, inactivation of total coliforms and Escherichia coli in samples of water from Piracicaba River, to be used as primary feed for a Municipal Water Treatment Plant (MWTP). We evaluated the photocatalytic process using TiO2 P25 (Degussa) and commercial ZnO as well as synthesized photocatalysts doped (SiZnO, N-SiZnO, F-N-SiZnO, N-SiZnO + NH4Cl, TiO2 + NaOH, TiO2 + NH4OH and TiO2 + NH4F) in concentrations of 1.0 g L-1 and 0.5 g L-1 irradiated under three different sources (high-pressure mercury vapor lamp, solar simulator and UVLED) and monitoring the toxicity with lettuce seeds (Lactuca sativa). The results showed that 0.5 g L-1 was the best concentration; at this value all photocatalysts presented photo-activity whereas none of the synthesized was able to overcome the degradation rates observed by the TiO2 and ZnO. The best results were obtained by photocatalysts synthesized with N-SiZnO irradiated by the high-pressure mercury lamp: 37% of organic matter removal (60 minutes) and inactivation of microorganisms higher than 4.0 log for total coliforms and E. coli (after 30 minutes of treatment), besides to result in the smallest phytotoxicity of the three radiation sources. The use of mercury vapor lamp showed the best results for 60 minutes of treatment time. No fall in the nitrite concentration was obtained during 60 minutes of treatment although a rise in the nitrite concentration has been observed in 15 minutes, which may indicate probable oxidation to nitrate. The proposed photocatalysts could be applied for treating inlet water's at MWTP; however, due to necessity of separation of solution water-photocatalyst and due to small increase of values observed in the toxicity tests, a detailed cost-benefit analysis is recommended / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestra em Tecnologia

Orientador: Maria Rita Donalisio Cordeiro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-27T05:43:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_CelsoEduardo_D.pdf: 10110328 bytes, checksum: 368a9a001209cacb6b58b814306f1b46 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A febre maculosa brasileira (FMB) é uma doença infecciosa aguda, cujo agente etiológico é a Rickettsia rickettsii, bactéria Gram negativa intracelular obrigatória e transmitida por meio da picada de carrapatos infectados. O objetivo deste estudo é descrever os fatores associados ao ciclo de transmissão e a distribuição espacial da FMB na Bacia do Rio Piracicaba, região de maior registro de casos da doença no estado de São Paulo. Realizou-se um estudo retrospectivo das fichas de investigação dos LPI da FMB realizadas pela equipe da Superintendência de Controle de Endemias (SUCEN) e de dados das investigações epidemiológicas do Sistema de Informações sobre Agravos de Notificação (SINAN) no período de 2003 a 2013. Foram analisados os casos confirmados pelos critérios laboratoriais e os descartados. Foi ajustado um modelo de regressão logística múltipla utilizando-se como variável resposta, os LPI dos casos confirmados de FMB e como variáveis explicativas, os fatores demográficos, ambientais, presença das espécies de vetores e de animais hospedeiros nos LPI. Para os estimadores Odds Ratio foi considerado intervalo de confiança de 95%. Após a identificação das coordenadas geográficas (X,Y) coletadas em campo, foram incorporadas superfícies no mapa da bacia contendo informações sobre índice de vegetação (Normalized Difference Vegetation Index), altitude, índice topográfico, declividade do terreno e hidrografia. As variáveis associadas à confirmação da FMB no modelo logístico múltiplo foram: idade (OR = 1,025 IC: 1,015-1,035), ocorrência em área urbana (OR = 1.515 IC: 1,036¿2.231), existência de pasto degradado (OR= 1,759 IC: 1,028¿3.003), presença de Amblyomma sculptum no ambiente (OR = 1,629 IC: 1,097¿2.439), coleta de carrapatos em equinos (OR = 1,939 IC: 0,999¿3, 764), presença de capivaras (OR= 1,467 IC: 1,009-2,138). Foram observados aglomerados de maior densidade na região mais central da bacia e em regiões de baixa altitude (valores entre 448 a 590 metros) e em ambientes com baixos níveis de NDVI, próximos a área urbana e periurbana e à coleções hídricas. Foram confirmados 119 (59%) casos em LPI na área delimitada pelo raio de 1 km dos rios da bacia e 87 (41%) se o raio for de 500 metros. Fatores ambientais associados à transmissão da FMB podem dirigir as investigações em campo, identificar área de maior risco de transmissão da FMB e facilitar a priorização de investimentos das medidas preventivas e de controle / Abstract: Brazilian spotted fever (BSF) is an acute infectious disease whose etiologic agent is Rickettsia rickettsii, obligate intracellular Gram negative bacteria and transmitted through the bite of infected ticks. The objective of this study is to describe the factors associated with the transmission cycle and the spatial distribution of FMB in Piracicaba River Basin, the largest region reported cases of the disease in the state of São Paulo. We conducted a retrospective study of the investigation forms of FMB of the IPL undertaken by staff of the Superintendency of Endemic Disease Control (SUCEN) and data from epidemiological investigations of the Information System of Notifiable Diseases (SINAN) in the 2003-2013 period. cases confirmed by laboratory criteria and discarded were analyzed. We adjusted a multiple logistic regression model using as dependent variable, the LPI of confirmed cases of FMB and as explanatory variables, demographic, environmental, presence of species of vectors and animal hosts in LPI. For estimators odds ratio was considered 95% confidence interval. After identifying the geographic coordinates (X, Y) collected in the field, surfaces were incorporated into the basin map containing information about vegetation index (Normalized Difference Vegetation Index), altitude, topographic index, land slope and hydrography. The variables associated with confirmation of FMB in multiple logistic regression were age (OR = 1.025 CI: 1.015 to 1.035), occurring in urban areas (OR = 1.515 CI: 1.036 to 2231), existence of degraded pasture (OR = 1.759 CI: 1.028 to 3003), the presence of Amblyomma sculptum the environment (OR = 1.629 CI: 1.097 to 2439), collection of ticks on horses (OR = 1.939 CI: 0.999 to 3, 764), presence of capybaras (OR = 1.467 CI: 1.009 -2.138). Higher density clusters were observed in the most central part of the basin and in low-lying regions (values between 448-590 meters) and in environments with low levels of NDVI, near urban and peri-urban and basins. 119 were confirmed (59%) cases in the area bounded by LPI 1 km radius of the basin's rivers and 87 (41%) if the radius is 500 meters. Environmental factors associated with the BSF transmission may conduct investigations in the field, identify area of greatest risk of transmission of FMB and facilitate the prioritization of investments of preventive and control measures / Doutorado / Epidemiologia / Doutor em Saude Coletiva

Orientador: Enner Alcântara / Banca: Arcilan Trevenzoli Assireu / Banca: Maria de Lourdes Bueno Trindade Galo / Resumo: Dados de sensoriamento remoto são capazes de prover informações qualitativas e quantitativas sobre sistemas aquáticos. Em vista da disponibilidade dos dados gratuitos do sensor Operational Land Imager (OLI) a bordo do satélite Landsat-8, o presente trabalho teve por objetivo analisar o seu potencial para estimar sólidos suspensos totais no reservatório de Barra Bonita, sendo este o primeiro de uma série de reservatórios em cascata do Rio Tietê, no estado de São Paulo. Além de sua produtividade energética, o sistema aquático faz parte da hidrovia Tietê-Paraná, responsável pelo transporte de produtos agrícolas no Brasil. A modelagem de sólidos foi realizada quantitativamente por meio de modelos bio-ópticos, os quais expressam matematicamente a relação entre dados limnológicos e radiométricos. Além dos dados do sensor OLI/L8, os sensores Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) e Ocean Land Colour Instrument (OLCI) a bordo dos satélites Aqua e Sentinel-3, respectivamente, também foram analisados. Os resultados obtidos demonstraram que, para alguns modelos bio-ópticos, não há diferenças estatisticamente significativas quanto ao uso dos sensores MODIS, OLCI ou OLI. Em vista da melhor resolução espacial, o sensor OLI foi utilizado para mapear a dinâmica de sólidos em suspensão. A série temporal de imagens do sensor OLI, após ser processada para minimização dos efeitos atmosféricos, permitiu avaliar a dinâmica dos sólidos em suspensão no período de 2013 a 2015 do reservatório. Foi possível observar que, em períodos de seca os Rios Piracicaba e Tietê são os principais responsáveis pelas descargas de sólidos suspensos no sistema aquático, e em períodos de chuva, outros tributários são os principais responsáveis pelo aumento da concentração de sólidos... / Abstract: Remote sensing data can provide quantitative and qualitative information about aquatic systems. Regarding on freely availability of Operational Land Imager sensor on board Landsat-8 satellite, this study aiming to analyze its potential to estimate total suspended matter in Barra Bonita hydroelectrical reservoir, which is the first reservoir in Tiete River cascade, in São Paulo State. Besides its energy productivity, this aquatic system is part of Tietê-Paraná hydroway, which is responsible to transport the Brazilian agricultural products. Suspended matter modelling was made based on bio-optical models that are able to use mathematical relationships between radiometric and limnological data. Besides OLI/L8 data, MODIS and OLCI data, sensors on board Aqua and Sentinel-3 satellites, respectively, were also investigated. The results showed that some bio-optical models can estimate suspended matter with MODIS, OLCI and OLI data without significant statistical difference. Based on better spatial resolution, OLI was choose for mapping suspended solid dynamic. OLI time-series, from 2013 to 2015, after being atmospherically corrected, allowed evaluating suspended matter dynamic. The dry periods showed lower suspended matter concentrations than wet periods, considering that in dry periods the main responsible to increase suspended matter levels are Piracicaba and Tiete Rivers, while in wet periods, this increase could be attributed to the others tributaries among the Barra Bonita channel. Furthermore, higher concentrations occurred in January and December months. Obtained results confirmed the initial hypothesis, which was based on the premise that OLI radiometric and spatial resolutions are able to provide data to map suspended matter in Barra Bonita reservoir / Mestre

The economic and social losses of environmental disasters are increasingly higher. Floods are a main concern in many locations around the world. Preventive actions are urgent and necessary. This doctoral thesis addresses topics related to hydro-meteorological risks and water resources management. Its aim is to cope with hydrological risks and water resources management through a flooding risk index, complex watershed modeling, different calibration techniques, and ensemble streamflow forecasting. Specific assumptions and research questions are defined in each chapter of the thesis, and are mostly related to the 12,600 km2 Piracicaba watershed, in Southeast, Brazil. Chapter one has general introductions and explains how the thesis is organized. Chapter two brings an assessment and mapping of flooding risks. Chapter three reviews the watershed modelling topic, through applications of a selected watershed model (the Soil and Water Assessment Tool - SWAT) in Brazil. Chapter four proposes a good practice methodology for calibration of watershed models for different time-steps with available data, having hydrology as main focus. Chapter five explores different methodologies for calibrating hydrological models, using two optimization algorithms and with a multi-site and single site approaches to evaluate related changes in performance. Chapter six has complex watershed modeling for sub-daily time-step, with an automatic hourly calibration module that was included in SWAT-CUP and the application of these models to forecast ensemble streamflow and with a data assimilation approach with optimization to improve the quality of the forecasts. Chapter seven has overall conclusions and chapter eight has a summarized list of other activities developed during the doctoral process. Overall we believe the methodologies and results for the Piracicaba watershed are very good. And that they can be replicated in other watersheds in Brazil and around the world. The proposed mapping assessments of flooding vulnerability and risks can be applied for the entire Brazil, and could be used as a tool in water resources management and planning. The watershed model (SWAT) used on this doctoral thesis also proved to be a versatile and robust model, with several good example applications in Brazil, and in particular for the Piracicaba case study. The step by step calibration methodology, as well as the different calibrations performed can help other modelers on choosing where and how to calibrate their own models. For hourly application, this work is pioneer, in area scale and model used. The results for ensemble flow forecasting and data assimilation show a little of what can be performed with this kind of application, and that it can be a potential tool for real time applications in streamflow forecasting and early warning systems. We believe the lessons learnt in this thesis can improve and aid modeler and water resources managers worldwide. / Os prejuízos econômicos e sociais de desastres ambientais têm sido maiores. Inundações são uma das principais preocupações ao redor do mundo. Ações preventivas são urgentes e necessárias. Esta tese de doutorado aborda temas relacionados à gestão dos recursos hídricos e de riscos hidro-meteorológicos. Possui o objetivo de lidar com riscos hidrológicos através de índices de risco a inundações, modelagem complexa de bacias hidrográficas, diferentes técnicas de calibração, e previsão de vazões por conjunto. Pressupostos e objetivos específicos são definidos em cada capítulo da tese, e são na sua maioria relacionados à bacia hidrográfica do Rio Piracicaba (12.600 km2), Sudeste do Brasil. O Capítulo um traz as introduções gerais e explica a organização da tese. O capítulo dois desenvolve mapeamento de riscos a inundações. O capítulo três revisa o tópico de modelagem de bacias hidrográficas, através de aplicações de um modelo selecionado (Soil and Water Assessment Tool - SWAT) no Brasil. O quarto capítulo propõe uma metodologia de boas práticas para a calibração de modelos de bacias hidrográficas utilizando dados disponíveis, com foco principal na hidrologia. O capítulo cinco explora diferentes metodologias de calibração, utilizando dois algoritmos de otimização e abordagens de calibração em um local e demais locais para avaliar alterações relacionadas ao desempenho da modelagem. O capítulo seis trabalha com modelagem sub-diária, com um módulo de calibração horária automática, que foi incluído no SWAT-CUP, e aplicação destes modelos para previsão de vazões por conjunto e assimilação de dados com otimização, para melhorar a qualidade das previsões. O sétimo capítulo traz as conclusões gerais da tese e oitavo capítulo apresenta uma lista resumida de outras atividades desenvolvidas durante o doutorado. Acreditamos que as metodologias e resultados para a bacia hidrográfica Piracicaba são muito bons. E que podem ser replicados em outras bacias hidrográficas no Brasil e ao redor do mundo. O mapeamento de vulnerabilidade e riscos de inundação propostos pode ser aplicados para todo o Brasil, além de possuir potencial como uma ferramenta de planejamento. O modelo utilizado (SWAT) também provou ser versátil e robusto, com vários bons exemplos de aplicações no Brasil, e em especial para a Bacia do Piracicaba. A metodologia sistemática para calibração, bem como as diferentes calibrações executadas podem auxiliar outros modeladores a escolherem como calibrar seus próprios modelos. Este trabalho é pioneiro no tipo de aplicação horária apresentada. Os resultados de previsão por conjunto de vazões e de assimilação de dados mostram o potencial da metodologia para sistemas de previsão de vazões em tempo real e em sistemas de alerta antecipado. Nós acreditamos que as lições aprendidas nesta tese podem auxiliar modeladores e gestores de recursos hídricos ao redor do mundo.

O desenvolvimento e aplicação de métodos analíticos na avaliação das concentrações de metais nas frações dissolvida e lábil na bacia do rio Piracicaba são de relevante importância para o estudo do comportamento químico-ambiental desses metais e para seu monitoramento, devido ao impacto das atividades antropogênicas nessa bacia. A técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT, do inglês diffusive gradients in thin-films), é uma promissora ferramenta analítica de amostragem, pois permite pré-concentração, análise temporal, remoção de interferentes, avaliação lábil e amostragem in situ. A quantificação dos metais pelas técnicas de fluorescência de raios X dispersiva em energia por reflexão total (TXRF, total reflection X-ray fluorescence analysis) para amostras líquidas e da fluorescência de raios X dispersiva em energia (EDXRF, energy dispersive X-ray fluorescence) para amostras sólidas, mostram-se interessantes devido ao caráter multielementar, simultâneo e não destrutivo da análise. Neste trabalho avaliou-se a DGT para a determinação de Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn e Pb em águas naturais, utilizando-se como agente ligante a membrana de celulose P 81 e como meio difusivo, o papel cromatográfico 3 MM. Calcularam-se os fatores de eluição e coeficientes de difusão para estes metais. Estudou-se o efeito da substância húmica, em diferentes concentrações, no desempenho da DGT para esses metais, e os resultados foram comparados e concordantes com as frações livre e a ligada à matéria orgânica, calculadas pelo programa Visual MINTEQ. Compararam-se o agente ligante e o meio difusivo à base de celulose, utilizados neste trabalho, com os à base de gel de poliacrilamida, empregando-se o complexante Chelex-100. Avaliou-se a homogeneidade da retenção dos analitos e do grupo ligante fosfato sobre a superfície do agente ligante. Nesses ensaios utilizaram-se soluções sintéticas contendo os analitos em pH 5,5 e força iônica 0,05 mol L-1 (ajustados com NaNO3). As determinações foram realizadas por TXRF e EDXRF. Avaliaram-se os acoplamentos DGT-SRTXRF e da DGT-EDXRF para a determinação da fração lábil de Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn e Pb em amostras de água da bacia do rio Piracicaba, através de imersão em laboratório e in situ. Esses resultados foram comparados com as concentrações dissolvidas desses metais determinados pela técnica de fluorescência de raios X por reflexão total com excitação por luz síncrotron (SRTXRF, synchrotron radiation total reflection X-ray analysis). Os valores de concentrações de Mn, Cu e Zn nas frações dissolvida e lábil foram comparados com os valores máximos estabelecidos pela legislação brasileira Nas amostragens in situ, nos cinco pontos de coleta, as concentrações de Mn dissolvido e lábil foram maiores que a concentração total máxima permitida para esse elemento. Os elmentos Cr, Co, Ni e Pb, nas amostras coletadas, apresentaram-se abaixo do limite de detecção das técnicas SRTXRF (dissolvido), DGT-SRTXRF (lábil) e DGT-EDXRF (lábil). Os limites de detecção para o Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn e Pb foram de 2,2 a 10 \'mü\'g L-1 na SRTXRF, de 0,21 a 3,6 \'mü\'g L-1 e de 7,2 a 24 \'mü\'g L-1 na DGT-SRTXRF e DGT-EDXRF, respectivamente / Analytical methods evaluation for metal dissolved and labile fractions determination in Piracicaba river basin is notable for metal-behavior studies in this environment as well as their monitoring due to anthropogenic activities. The diffusive gradients in thin films (DGT) is a promising sampling technique because of its pre-concentration, time-integrated, matrix interference removal, labile evaluation and in situ analytical features. The analytical techniques total reflection X-ray fluorescence (TXRF) for liquid samples and energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) for solid samples analysis are advantageous due to simultaneous, multielemental and non-destructive characteristics. In this work, it was evaluated the DGT technique for Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn and Pb determination in freshwater, using P 81 cellulose membrane as bind agent and 3 MM chromatographic paper as diffusive layer. Elution factors and diffusion coefficients were calculated for these metals. The humic acids effect on DGT performance was assessed and compared to free and humic acid bound metal fractions estimated by Visual MINTEQ software, in which agreement results were found. The paper-based DGT and gel-based one with Chelex-100 as bind agent were compared. The metal retention and phosphate group homogenization on P 81 membrane bind agent surface was studied. For these tests it was utilized a synthetic solution these metals containing with pH and ionic strength adjust to 5.5 and 0.05 mol L-1 (NaNO3), respectively. It was used the TXRF and EDXRF techniques for these metal quantifications. The DGT-SRTXRF and DGT-EDXRF were assessed in order to determine Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn and Pb labile fractions in batch and in situ in Piracicaba river basin freshwater samples. These results were compared to their dissolved fractions by synchrotron radiation total reflection X-ray analysis, SRTXRF. The dissolved and labile Mn, Cu and Zn concentrations levels were compared to maximum allowed set by Brazilian legislation. The dissolved and labile Mn concentrations were higher than the maximum allowed in all five samples in situ sampling. Cr, Co, Ni, and Pb concentrations were lower than their limits of detection for dissolved fractions (SRTXRF) and labile ones (DGT-SRTXRF and DGT-EDXRF). The detection limits for Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn and Pb were from 2.2 to 10 \'mü\'g L-1 for SRTXRF, from 0.21 to 3.6 \'mü\'g L-1 and from 7.2 to 24 \'mü\'g L-1 for DGT-SRTXRF and DGT-EDXRF, respectively

O desenvolvimento e aplicação de métodos analíticos na avaliação das concentrações de metais nas frações dissolvida e lábil na bacia do rio Piracicaba são de relevante importância para o estudo do comportamento químico-ambiental desses metais e para seu monitoramento, devido ao impacto das atividades antropogênicas nessa bacia. A técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT, do inglês diffusive gradients in thin-films), é uma promissora ferramenta analítica de amostragem, pois permite pré-concentração, análise temporal, remoção de interferentes, avaliação lábil e amostragem in situ. A quantificação dos metais pelas técnicas de fluorescência de raios X dispersiva em energia por reflexão total (TXRF, total reflection X-ray fluorescence analysis) para amostras líquidas e da fluorescência de raios X dispersiva em energia (EDXRF, energy dispersive X-ray fluorescence) para amostras sólidas, mostram-se interessantes devido ao caráter multielementar, simultâneo e não destrutivo da análise. Neste trabalho avaliou-se a DGT para a determinação de Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn e Pb em águas naturais, utilizando-se como agente ligante a membrana de celulose P 81 e como meio difusivo, o papel cromatográfico 3 MM. Calcularam-se os fatores de eluição e coeficientes de difusão para estes metais. Estudou-se o efeito da substância húmica, em diferentes concentrações, no desempenho da DGT para esses metais, e os resultados foram comparados e concordantes com as frações livre e a ligada à matéria orgânica, calculadas pelo programa Visual MINTEQ. Compararam-se o agente ligante e o meio difusivo à base de celulose, utilizados neste trabalho, com os à base de gel de poliacrilamida, empregando-se o complexante Chelex-100. Avaliou-se a homogeneidade da retenção dos analitos e do grupo ligante fosfato sobre a superfície do agente ligante. Nesses ensaios utilizaram-se soluções sintéticas contendo os analitos em pH 5,5 e força iônica 0,05 mol L-1 (ajustados com NaNO3). As determinações foram realizadas por TXRF e EDXRF. Avaliaram-se os acoplamentos DGT-SRTXRF e da DGT-EDXRF para a determinação da fração lábil de Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn e Pb em amostras de água da bacia do rio Piracicaba, através de imersão em laboratório e in situ. Esses resultados foram comparados com as concentrações dissolvidas desses metais determinados pela técnica de fluorescência de raios X por reflexão total com excitação por luz síncrotron (SRTXRF, synchrotron radiation total reflection X-ray analysis). Os valores de concentrações de Mn, Cu e Zn nas frações dissolvida e lábil foram comparados com os valores máximos estabelecidos pela legislação brasileira Nas amostragens in situ, nos cinco pontos de coleta, as concentrações de Mn dissolvido e lábil foram maiores que a concentração total máxima permitida para esse elemento. Os elmentos Cr, Co, Ni e Pb, nas amostras coletadas, apresentaram-se abaixo do limite de detecção das técnicas SRTXRF (dissolvido), DGT-SRTXRF (lábil) e DGT-EDXRF (lábil). Os limites de detecção para o Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn e Pb foram de 2,2 a 10 \'mü\'g L-1 na SRTXRF, de 0,21 a 3,6 \'mü\'g L-1 e de 7,2 a 24 \'mü\'g L-1 na DGT-SRTXRF e DGT-EDXRF, respectivamente / Analytical methods evaluation for metal dissolved and labile fractions determination in Piracicaba river basin is notable for metal-behavior studies in this environment as well as their monitoring due to anthropogenic activities. The diffusive gradients in thin films (DGT) is a promising sampling technique because of its pre-concentration, time-integrated, matrix interference removal, labile evaluation and in situ analytical features. The analytical techniques total reflection X-ray fluorescence (TXRF) for liquid samples and energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) for solid samples analysis are advantageous due to simultaneous, multielemental and non-destructive characteristics. In this work, it was evaluated the DGT technique for Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn and Pb determination in freshwater, using P 81 cellulose membrane as bind agent and 3 MM chromatographic paper as diffusive layer. Elution factors and diffusion coefficients were calculated for these metals. The humic acids effect on DGT performance was assessed and compared to free and humic acid bound metal fractions estimated by Visual MINTEQ software, in which agreement results were found. The paper-based DGT and gel-based one with Chelex-100 as bind agent were compared. The metal retention and phosphate group homogenization on P 81 membrane bind agent surface was studied. For these tests it was utilized a synthetic solution these metals containing with pH and ionic strength adjust to 5.5 and 0.05 mol L-1 (NaNO3), respectively. It was used the TXRF and EDXRF techniques for these metal quantifications. The DGT-SRTXRF and DGT-EDXRF were assessed in order to determine Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn and Pb labile fractions in batch and in situ in Piracicaba river basin freshwater samples. These results were compared to their dissolved fractions by synchrotron radiation total reflection X-ray analysis, SRTXRF. The dissolved and labile Mn, Cu and Zn concentrations levels were compared to maximum allowed set by Brazilian legislation. The dissolved and labile Mn concentrations were higher than the maximum allowed in all five samples in situ sampling. Cr, Co, Ni, and Pb concentrations were lower than their limits of detection for dissolved fractions (SRTXRF) and labile ones (DGT-SRTXRF and DGT-EDXRF). The detection limits for Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn and Pb were from 2.2 to 10 \'mü\'g L-1 for SRTXRF, from 0.21 to 3.6 \'mü\'g L-1 and from 7.2 to 24 \'mü\'g L-1 for DGT-SRTXRF and DGT-EDXRF, respectively

The economic and social losses of environmental disasters are increasingly higher. Floods are a main concern in many locations around the world. Preventive actions are urgent and necessary. This doctoral thesis addresses topics related to hydro-meteorological risks and water resources management. Its aim is to cope with hydrological risks and water resources management through a flooding risk index, complex watershed modeling, different calibration techniques, and ensemble streamflow forecasting. Specific assumptions and research questions are defined in each chapter of the thesis, and are mostly related to the 12,600 km2 Piracicaba watershed, in Southeast, Brazil. Chapter one has general introductions and explains how the thesis is organized. Chapter two brings an assessment and mapping of flooding risks. Chapter three reviews the watershed modelling topic, through applications of a selected watershed model (the Soil and Water Assessment Tool - SWAT) in Brazil. Chapter four proposes a good practice methodology for calibration of watershed models for different time-steps with available data, having hydrology as main focus. Chapter five explores different methodologies for calibrating hydrological models, using two optimization algorithms and with a multi-site and single site approaches to evaluate related changes in performance. Chapter six has complex watershed modeling for sub-daily time-step, with an automatic hourly calibration module that was included in SWAT-CUP and the application of these models to forecast ensemble streamflow and with a data assimilation approach with optimization to improve the quality of the forecasts. Chapter seven has overall conclusions and chapter eight has a summarized list of other activities developed during the doctoral process. Overall we believe the methodologies and results for the Piracicaba watershed are very good. And that they can be replicated in other watersheds in Brazil and around the world. The proposed mapping assessments of flooding vulnerability and risks can be applied for the entire Brazil, and could be used as a tool in water resources management and planning. The watershed model (SWAT) used on this doctoral thesis also proved to be a versatile and robust model, with several good example applications in Brazil, and in particular for the Piracicaba case study. The step by step calibration methodology, as well as the different calibrations performed can help other modelers on choosing where and how to calibrate their own models. For hourly application, this work is pioneer, in area scale and model used. The results for ensemble flow forecasting and data assimilation show a little of what can be performed with this kind of application, and that it can be a potential tool for real time applications in streamflow forecasting and early warning systems. We believe the lessons learnt in this thesis can improve and aid modeler and water resources managers worldwide. / Os prejuízos econômicos e sociais de desastres ambientais têm sido maiores. Inundações são uma das principais preocupações ao redor do mundo. Ações preventivas são urgentes e necessárias. Esta tese de doutorado aborda temas relacionados à gestão dos recursos hídricos e de riscos hidro-meteorológicos. Possui o objetivo de lidar com riscos hidrológicos através de índices de risco a inundações, modelagem complexa de bacias hidrográficas, diferentes técnicas de calibração, e previsão de vazões por conjunto. Pressupostos e objetivos específicos são definidos em cada capítulo da tese, e são na sua maioria relacionados à bacia hidrográfica do Rio Piracicaba (12.600 km2), Sudeste do Brasil. O Capítulo um traz as introduções gerais e explica a organização da tese. O capítulo dois desenvolve mapeamento de riscos a inundações. O capítulo três revisa o tópico de modelagem de bacias hidrográficas, através de aplicações de um modelo selecionado (Soil and Water Assessment Tool - SWAT) no Brasil. O quarto capítulo propõe uma metodologia de boas práticas para a calibração de modelos de bacias hidrográficas utilizando dados disponíveis, com foco principal na hidrologia. O capítulo cinco explora diferentes metodologias de calibração, utilizando dois algoritmos de otimização e abordagens de calibração em um local e demais locais para avaliar alterações relacionadas ao desempenho da modelagem. O capítulo seis trabalha com modelagem sub-diária, com um módulo de calibração horária automática, que foi incluído no SWAT-CUP, e aplicação destes modelos para previsão de vazões por conjunto e assimilação de dados com otimização, para melhorar a qualidade das previsões. O sétimo capítulo traz as conclusões gerais da tese e oitavo capítulo apresenta uma lista resumida de outras atividades desenvolvidas durante o doutorado. Acreditamos que as metodologias e resultados para a bacia hidrográfica Piracicaba são muito bons. E que podem ser replicados em outras bacias hidrográficas no Brasil e ao redor do mundo. O mapeamento de vulnerabilidade e riscos de inundação propostos pode ser aplicados para todo o Brasil, além de possuir potencial como uma ferramenta de planejamento. O modelo utilizado (SWAT) também provou ser versátil e robusto, com vários bons exemplos de aplicações no Brasil, e em especial para a Bacia do Piracicaba. A metodologia sistemática para calibração, bem como as diferentes calibrações executadas podem auxiliar outros modeladores a escolherem como calibrar seus próprios modelos. Este trabalho é pioneiro no tipo de aplicação horária apresentada. Os resultados de previsão por conjunto de vazões e de assimilação de dados mostram o potencial da metodologia para sistemas de previsão de vazões em tempo real e em sistemas de alerta antecipado. Nós acreditamos que as lições aprendidas nesta tese podem auxiliar modeladores e gestores de recursos hídricos ao redor do mundo.

O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio de análise polínica de amostras de mel e cargas de pólen, a fonte dos recursos alimentares utilizados por cinco espécies de meliponíneos, numa área rural do município de Piracicaba, Estado de São Paulo, bem como acompanhar o desenvolvimento anual das colônias, além de determinar as características físico-químicas e microbiológicas de 31 amostras de mel produzido no local. Para tanto foram realizadas as análises de açúcares, umidade, HMF, proteínas, cinzas, pH, acidez, índice de formol, condutividade elétrica, cor, atividade diastásica, atividade de água e pesquisa de coliformes totais, fecais, fungos e leveduras. Os resultados demonstram que as espécies Tetragonisca angustula, Scaptotrigona bipunctata, Nanotrigona testaceicornis, Tetragona clavipes, com exceção de F. varia, são generalistas quanto ao uso dos recursos florais, e que o desenvolvimento de suas colônias é influenciado pelos fatores climáticos, necessitando de alimentação complementar em períodos de queda da temperatura, chuvas ou estigens intensas. Com relação às características físico-químicas do mel, pode-se verificar que a legislação atual, referente ao mel de Apis mellifera não é adequada para todos os caracteres analisados, reforçando a necessidade do desenvolvimento de um padrão próprio para os méis de meliponíneos, incluindo critérios microbiológicos, uma vez que 64,52% do total das amostras de mel analisadas apresentaram contagem superior a 100 UFC.g-1 para fungos e leveduras, além de 2 amostras de T. angustula positivas para coliformes totais. / This research deals with the pollinic analyses of honey samples and pollen loads in order to identify the source of food resources used by five species of meliponine bees, in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil. One also evaluated the annual development of the colonies and the determination of the physicochemical and microbiological characteristics of 31 honey samples. The following parameters were evaluated: sugars, moisture content, HMF, protein, ashes, pH, acidity, formol index, electrical conductivity, color, diastase activity, water activity and the presence of fecal coliforms, fungi and yeast. The results have indicated that excepting for Friseomelita varia, the species Tetragonisca angustula, Scaptotrigona bipunctata, Nanotrigona testaceicornis and Tetragona clavipes are generalist regarding the use of floral resources. Also the development of their colonies is influenced by climatic factors, once they need complementary food during rainfall, low temperatures and long drought periods. As to the physicochemical characteristics of honey samples, one observes that the Brazilian standard rules for Apis mellifera honey are not suitable for all the analyzed parameters, thus indicating the necessity of a standard rule for the meliponine honeys including microbiological criteria once 64.52% of the analyzed honey samples presented values higher than 100 CFU.g-1 for fungi and yeast and 2 positive samples of T.angustula for total number of coliforms.

O objetivo deste trabalho foi identificar, por meio de análise polínica de amostras de mel e cargas de pólen, a fonte dos recursos alimentares utilizados por cinco espécies de meliponíneos, numa área rural do município de Piracicaba, Estado de São Paulo, bem como acompanhar o desenvolvimento anual das colônias, além de determinar as características físico-químicas e microbiológicas de 31 amostras de mel produzido no local. Para tanto foram realizadas as análises de açúcares, umidade, HMF, proteínas, cinzas, pH, acidez, índice de formol, condutividade elétrica, cor, atividade diastásica, atividade de água e pesquisa de coliformes totais, fecais, fungos e leveduras. Os resultados demonstram que as espécies Tetragonisca angustula, Scaptotrigona bipunctata, Nanotrigona testaceicornis, Tetragona clavipes, com exceção de F. varia, são generalistas quanto ao uso dos recursos florais, e que o desenvolvimento de suas colônias é influenciado pelos fatores climáticos, necessitando de alimentação complementar em períodos de queda da temperatura, chuvas ou estigens intensas. Com relação às características físico-químicas do mel, pode-se verificar que a legislação atual, referente ao mel de Apis mellifera não é adequada para todos os caracteres analisados, reforçando a necessidade do desenvolvimento de um padrão próprio para os méis de meliponíneos, incluindo critérios microbiológicos, uma vez que 64,52% do total das amostras de mel analisadas apresentaram contagem superior a 100 UFC.g-1 para fungos e leveduras, além de 2 amostras de T. angustula positivas para coliformes totais. / This research deals with the pollinic analyses of honey samples and pollen loads in order to identify the source of food resources used by five species of meliponine bees, in Piracicaba, State of São Paulo, Brazil. One also evaluated the annual development of the colonies and the determination of the physicochemical and microbiological characteristics of 31 honey samples. The following parameters were evaluated: sugars, moisture content, HMF, protein, ashes, pH, acidity, formol index, electrical conductivity, color, diastase activity, water activity and the presence of fecal coliforms, fungi and yeast. The results have indicated that excepting for Friseomelita varia, the species Tetragonisca angustula, Scaptotrigona bipunctata, Nanotrigona testaceicornis and Tetragona clavipes are generalist regarding the use of floral resources. Also the development of their colonies is influenced by climatic factors, once they need complementary food during rainfall, low temperatures and long drought periods. As to the physicochemical characteristics of honey samples, one observes that the Brazilian standard rules for Apis mellifera honey are not suitable for all the analyzed parameters, thus indicating the necessity of a standard rule for the meliponine honeys including microbiological criteria once 64.52% of the analyzed honey samples presented values higher than 100 CFU.g-1 for fungi and yeast and 2 positive samples of T.angustula for total number of coliforms.