Os cursos d\'água são ecossistemas predominantemente heterotróficos com gradiente longitudinal e possuem uma capacidade natural de depurar a matéria orgânica. Entretanto, o lançamento indiscriminado de efluentes ultrapassa a capacidade de suporte do ambiente aquático. O principal objetivo do presente estudo foi analisar como a qualidade da água do rio, em termos experimentais e de modelagem matemática, expressa processos ecohidrológicos nas escalas espaço-temporais, para variações de variáveis físicas, químicas e hidrológicas. O presente estudo foi conduzido através da abordagem de bacias embutidas em seções transversais com áreas incrementais do rio principal e com 17 variáveis analisadas. A aplicação dessa metodologia foi feita para o rio Canha, com área de drenagem total de 126 \'KM POT.2\', situada num bioma subtropical, caracterizando-se por ser uma bacia rural e peri-urbana, localizada no Baixo Ribeira de Iguape - São Paulo. As amostragens foram feitas de setembro de 2006 a março de 2007, em oito seções transversais ao longo do eixo longitudinal do rio Canha. A fim de validar os dados obtidos em campo, um modelo matemático foi utilizado. Deste modo, o modelo 1D de fluxo permanente, o modelo QUAL2K, ajustou-se de maneira satisfatória para a maioria dos dados experimentais. Dados hidráulicos e hidrológicos obtidos em campo foram empregados como condição de contorno para calibração do modelo. Os resultados experimentais e simulados foram expressos tanto em termos de concentração (mg/L) como de cargas específicas (Kg/ano/ha). Esta comparação permite obtenção dos resultados através de um continuum a partir do aumento das escalas, enquanto fornece base para confrontá-los com hipóteses ecohidrológicas. A existência de duas estações distintas, seca e chuvosa, foi observada. Durante a estação chuvosa, observou-se maior diluição dos compostos no corpo d´água, porém em alguns casos, a influência da poluição difusa, devido à lixiviação do solo, foi verificada. As altas vazões tiveram impacto direto sobre as cargas específicas. Na estação seca, para a maioria das variáveis analisadas, evidenciou-se aumento na concentração, sugerindo que períodos de baixa vazão diminuem a capacidade de assimilação do rio. Por exemplo, as concentrações e cargas específicas de nitrogênio total foram altas para ambos os períodos, seco e chuvoso. Quando comparado com o sedimento do rio, ficou evidente que o nitrogênio é originário de fontes não pontuais. / Water courses are predominantly heterotrophic ecosystems with longitudinal gradient and present a capacity of self purification from organic matter. However, the uncontrolled release of effluents can exceed the carrying capacity of the aquatic ecosystem. The main objective of this study was to analyze how the river water quality, in terms of experimental surveys faced with mathematical modeling, envisages the processes evidences of fluvial ecohydrology at various spatiotemporal scales, for either seasonal or longitudinal changes of physic, chemical and hydrological variables. That study was performed through a nested catchment experiment, at cross-sections located at incremental drainage areas of the main river stem of the watershed and with 17 sampled variables. The application of this methodology was made at the Canha river, with a total drainage area of 126 \'KM POT.2\', under subtropical biome, with mixed, rural to peri-urban, land-uses, located at the downstream of the Ribeira de Iguape river basin, sited at State of Sao Paulo, Brazil. Four field campaigns were carried with sampling from September, 2006 to July, 2007, in eight cross-sections along the longitudinal axis of the Canha river. In order to cross-validate experimental samples at the river continuum scale with the drainage basin scale, a mathematical model was tested to simulate the water quality dynamics. In spite of 1-D, quasi-state modeling restrictions assumed, the QUAL2K model fits well to experimental data of most of variables surveyed during campaigns. Hydraulic basic samples and hydrological weather data were utilized as initial conditions to feed the mathematical model. Both experimental results and model simulations were expressed as mean river-concentrations (mass/volume) as drainage-area-specific loadings or yield (mass/time.area). The existence of two main seasons, dry and wet, was observed. During the rainy season, the ability to better dilute water loads was outlined; however, on some circumstances, the influence of diffuse pollution entered the stream due to soil leach is also depicted. High-water discharges had a direct impact on area-specific loads. In the dry season and for most of variables, high concentrations were evident, suggesting low-water discharges provoked a loss of the river\'s carrying capacity. For instance, nitrogen concentrations and nitrogen specific loads were quite high during both (dry, wet) periods. When compared to the river bottom sediments, it was evident that nitrogen could be originated from non-point sources outside the riparian areas. The results let the river continuum integrated processes across increasing scales, thereby providing the basis for confronting ecohydrological hypotheses.

Os cursos d\'água são ecossistemas predominantemente heterotróficos com gradiente longitudinal e possuem uma capacidade natural de depurar a matéria orgânica. Entretanto, o lançamento indiscriminado de efluentes ultrapassa a capacidade de suporte do ambiente aquático. O principal objetivo do presente estudo foi analisar como a qualidade da água do rio, em termos experimentais e de modelagem matemática, expressa processos ecohidrológicos nas escalas espaço-temporais, para variações de variáveis físicas, químicas e hidrológicas. O presente estudo foi conduzido através da abordagem de bacias embutidas em seções transversais com áreas incrementais do rio principal e com 17 variáveis analisadas. A aplicação dessa metodologia foi feita para o rio Canha, com área de drenagem total de 126 \'KM POT.2\', situada num bioma subtropical, caracterizando-se por ser uma bacia rural e peri-urbana, localizada no Baixo Ribeira de Iguape - São Paulo. As amostragens foram feitas de setembro de 2006 a março de 2007, em oito seções transversais ao longo do eixo longitudinal do rio Canha. A fim de validar os dados obtidos em campo, um modelo matemático foi utilizado. Deste modo, o modelo 1D de fluxo permanente, o modelo QUAL2K, ajustou-se de maneira satisfatória para a maioria dos dados experimentais. Dados hidráulicos e hidrológicos obtidos em campo foram empregados como condição de contorno para calibração do modelo. Os resultados experimentais e simulados foram expressos tanto em termos de concentração (mg/L) como de cargas específicas (Kg/ano/ha). Esta comparação permite obtenção dos resultados através de um continuum a partir do aumento das escalas, enquanto fornece base para confrontá-los com hipóteses ecohidrológicas. A existência de duas estações distintas, seca e chuvosa, foi observada. Durante a estação chuvosa, observou-se maior diluição dos compostos no corpo d´água, porém em alguns casos, a influência da poluição difusa, devido à lixiviação do solo, foi verificada. As altas vazões tiveram impacto direto sobre as cargas específicas. Na estação seca, para a maioria das variáveis analisadas, evidenciou-se aumento na concentração, sugerindo que períodos de baixa vazão diminuem a capacidade de assimilação do rio. Por exemplo, as concentrações e cargas específicas de nitrogênio total foram altas para ambos os períodos, seco e chuvoso. Quando comparado com o sedimento do rio, ficou evidente que o nitrogênio é originário de fontes não pontuais. / Water courses are predominantly heterotrophic ecosystems with longitudinal gradient and present a capacity of self purification from organic matter. However, the uncontrolled release of effluents can exceed the carrying capacity of the aquatic ecosystem. The main objective of this study was to analyze how the river water quality, in terms of experimental surveys faced with mathematical modeling, envisages the processes evidences of fluvial ecohydrology at various spatiotemporal scales, for either seasonal or longitudinal changes of physic, chemical and hydrological variables. That study was performed through a nested catchment experiment, at cross-sections located at incremental drainage areas of the main river stem of the watershed and with 17 sampled variables. The application of this methodology was made at the Canha river, with a total drainage area of 126 \'KM POT.2\', under subtropical biome, with mixed, rural to peri-urban, land-uses, located at the downstream of the Ribeira de Iguape river basin, sited at State of Sao Paulo, Brazil. Four field campaigns were carried with sampling from September, 2006 to July, 2007, in eight cross-sections along the longitudinal axis of the Canha river. In order to cross-validate experimental samples at the river continuum scale with the drainage basin scale, a mathematical model was tested to simulate the water quality dynamics. In spite of 1-D, quasi-state modeling restrictions assumed, the QUAL2K model fits well to experimental data of most of variables surveyed during campaigns. Hydraulic basic samples and hydrological weather data were utilized as initial conditions to feed the mathematical model. Both experimental results and model simulations were expressed as mean river-concentrations (mass/volume) as drainage-area-specific loadings or yield (mass/time.area). The existence of two main seasons, dry and wet, was observed. During the rainy season, the ability to better dilute water loads was outlined; however, on some circumstances, the influence of diffuse pollution entered the stream due to soil leach is also depicted. High-water discharges had a direct impact on area-specific loads. In the dry season and for most of variables, high concentrations were evident, suggesting low-water discharges provoked a loss of the river\'s carrying capacity. For instance, nitrogen concentrations and nitrogen specific loads were quite high during both (dry, wet) periods. When compared to the river bottom sediments, it was evident that nitrogen could be originated from non-point sources outside the riparian areas. The results let the river continuum integrated processes across increasing scales, thereby providing the basis for confronting ecohydrological hypotheses.

Rate of pollution degradation in stream depends on its self-purification ability. Intensity of self-purification capacity differs by various streams and except other factors it is notable affected by the character of the watercourse. Due to rugged watercourse, longer detention time and more favorable conditions for resurgence the self-purification capability of restored streams is supposed to be higher than the self-purification capability of technically modified streams. In this thesis the change of water quality indicators in technically modified (923 m) and restored (264 m) reach of Haraska river (South Moravia, the Czech Republic) was investigated. Using QUAL2K software (USEPA, 2008) the water quality model was created. Comparison of changes of water quality indicator values between technically modified and restored reach was also performed (Mann-Whitney-Wilcoxon test, a = 0,05), whereas statistically significant differences were observed only in inorganic and total phosphorus concentration.

Limitations in the quality of transformation rates used with water quality models such as QUAL2K have led to the need to identify methods that can effectively and accurately determine these rates. During the early stages of method development of a Utah Department of Environmental Quality (Utah DEQ) funded project seeking to identify such methods, it was determined that under certain situations external carbon amendment may be required to successfully determine denitrification rates. The focus of this study was to evaluate the potential impacts that introducing external carbon sources may have on estimating the laboratory denitrification rates resulting from these methods. Ultimately it was shown that, carbon amendment does not negatively impact the comparability of laboratory-generated rates to those that could be measured using in-situ methods. Additionally, it was determined that the Substrate Chemical Product method discussed herein should be used along with a no carbon, glucose, and sodium acetate amended treatments. After analysis of the data, the highest rate should be used if differences caused by carbon amendment can be identified.

Nos últimos anos tem-se agravado continuamente os problemas relacionados à poluição dos mananciais, principalmente em decorrência de lançamentos de esgotos sem qualquer tipo de tratamento e do desenvolvimento agrícola e industrial, evidenciando que o estudo da dinâmica das águas superficiais e o gerenciamento de bacias hidrográficas sejam cada vez mais necessários e fundamentais para garantir os usos múltiplos das águas. O presente estudo teve como objetivo principal avaliar as características limnológicas do rio Sorocamirim, visando fornecer subsídios para a gestão deste recurso hídrico e à garantia de seus usos múltiplos. Para avaliação da influência na qualidade da água do rio Sorocamirim, dos diferentes impactos em diferentes pontos, foi utilizado o modelo de qualidade QUAL2K. As variações espaciais e temporais da qualidade da água do rio Sorocamirim, em relação à concentração de nutrientes, indicaram que este manancial tem recebido impactos decorrentes da urbanização, do desmatamento da mata ciliar e das atividades agrícolas. Os estudos estatísticos efetuados com base nas variáveis físicas e químicas da água indicaram que, espacialmente, o rio Sorocamirim pode ser dividido em duas regiões de características distintas, uma à montante da entrada do ribeirão Vargem Grande, principal tributário do rio Sorocamirim, e outra à jusante, evidenciando que, dentre os impactos decorrentes da urbanização, o mais significativo é o lançamento, sem qualquer tratamento prévio, do esgoto doméstico do município de Vargem Grande Paulista no ribeirão Vargem Grande. Já sazonalmente, o comportamento deste manancial pode ser diferenciado entre: período de estiagem (coleta de inverno), período de chuvas (coleta de primavera) e períodos intermediários (coletas de verão e outono). O modelo QUAL2K foi calibrado para as variáveis oxigênio dissolvido, sólidos suspensos inorgânicos, nitrato, fósforo total, fósforo orgânico e fósforo inorgânico, sendo que os dados de qualidade simulados pelo modelo apresentaram concordância com os dados observados, ou seja, foram representativos do comportamento do rio Sorocamirim. Ressalta-se que o modelo foi calibrado e utilizado para simulação de cenários para gerenciamento em dois períodos distintos: período de estiagem e período de chuvas. A análise dos cenários que contemplaram o tratamento das diferentes variáveis mostrou que a coleta e o tratamento do esgoto doméstico nos municípios desta sub-bacia são fundamentais para a manutenção da qualidade da água deste manancial. / In recent years it has continuously compounded the problems related to pollution of water sources, mainly due to releases of sewage without any treatment and agricultural and industrial development, demonstrating that the study of the dynamics of surface water and watershed management are increasingly necessary and essential to ensure the multiple uses of water. The present study aimed to evaluate the limnological characteristics of the Sorocamirim river to provide subsidies for the management of water resources ensuring its multiple uses. To evaluate the influence on the water quality of the river Sorocamirim in different impacts at different points, the quality model QUAL2K was used. The spatial and temporal variations in water quality of the river Sorocamirim, in relation to the concentration of nutrients, indicate that this source suffers impacts of urbanization, deforestation of riparian vegetation and agricultural activities. Statistical analysis performed with the physical and chemical variables of the water indicated that the river Sorocamirim can be spatially divided into two regions with distinct characteristics, one of then is upstream of the Vargem Grande river\'s input (main tributary of the Sorocamirim river), and the other one is downstream. It shows that, among the impacts of urbanization, the most significant is the release of the sewage without any pretreatment of the city of Vargem Grande Paulista in the Vargem Grande river. Analysing the data seasonally, the behavior of this river can be differentiated between: the dry season (winter sampling), the rainy season (spring sampling), and the intermediate periods (summer and autumn samplings). The QUAL2K model was calibrated to the variables: dissolved oxygen, inorganic suspended solids, nitrate, total phosphorus, organic and inorganic phosphorus. The quality data simulated by the model showed agreement with the observed data, showing the representativity of the behavior of Sorocamirim river by the model. It\'s important to emphasize that the model was calibrated and used to simulate scenarios for management in two distinct periods: the dry season and the rainy season. The analysis of scenarios considering the different variables showed that the collection and treatment of domestic sewage in the cities of this sub-basin is fundamental in maintaining the quality of water from this source.

Nos últimos anos tem-se agravado continuamente os problemas relacionados à poluição dos mananciais, principalmente em decorrência de lançamentos de esgotos sem qualquer tipo de tratamento e do desenvolvimento agrícola e industrial, evidenciando que o estudo da dinâmica das águas superficiais e o gerenciamento de bacias hidrográficas sejam cada vez mais necessários e fundamentais para garantir os usos múltiplos das águas. O presente estudo teve como objetivo principal avaliar as características limnológicas do rio Sorocamirim, visando fornecer subsídios para a gestão deste recurso hídrico e à garantia de seus usos múltiplos. Para avaliação da influência na qualidade da água do rio Sorocamirim, dos diferentes impactos em diferentes pontos, foi utilizado o modelo de qualidade QUAL2K. As variações espaciais e temporais da qualidade da água do rio Sorocamirim, em relação à concentração de nutrientes, indicaram que este manancial tem recebido impactos decorrentes da urbanização, do desmatamento da mata ciliar e das atividades agrícolas. Os estudos estatísticos efetuados com base nas variáveis físicas e químicas da água indicaram que, espacialmente, o rio Sorocamirim pode ser dividido em duas regiões de características distintas, uma à montante da entrada do ribeirão Vargem Grande, principal tributário do rio Sorocamirim, e outra à jusante, evidenciando que, dentre os impactos decorrentes da urbanização, o mais significativo é o lançamento, sem qualquer tratamento prévio, do esgoto doméstico do município de Vargem Grande Paulista no ribeirão Vargem Grande. Já sazonalmente, o comportamento deste manancial pode ser diferenciado entre: período de estiagem (coleta de inverno), período de chuvas (coleta de primavera) e períodos intermediários (coletas de verão e outono). O modelo QUAL2K foi calibrado para as variáveis oxigênio dissolvido, sólidos suspensos inorgânicos, nitrato, fósforo total, fósforo orgânico e fósforo inorgânico, sendo que os dados de qualidade simulados pelo modelo apresentaram concordância com os dados observados, ou seja, foram representativos do comportamento do rio Sorocamirim. Ressalta-se que o modelo foi calibrado e utilizado para simulação de cenários para gerenciamento em dois períodos distintos: período de estiagem e período de chuvas. A análise dos cenários que contemplaram o tratamento das diferentes variáveis mostrou que a coleta e o tratamento do esgoto doméstico nos municípios desta sub-bacia são fundamentais para a manutenção da qualidade da água deste manancial. / In recent years it has continuously compounded the problems related to pollution of water sources, mainly due to releases of sewage without any treatment and agricultural and industrial development, demonstrating that the study of the dynamics of surface water and watershed management are increasingly necessary and essential to ensure the multiple uses of water. The present study aimed to evaluate the limnological characteristics of the Sorocamirim river to provide subsidies for the management of water resources ensuring its multiple uses. To evaluate the influence on the water quality of the river Sorocamirim in different impacts at different points, the quality model QUAL2K was used. The spatial and temporal variations in water quality of the river Sorocamirim, in relation to the concentration of nutrients, indicate that this source suffers impacts of urbanization, deforestation of riparian vegetation and agricultural activities. Statistical analysis performed with the physical and chemical variables of the water indicated that the river Sorocamirim can be spatially divided into two regions with distinct characteristics, one of then is upstream of the Vargem Grande river\'s input (main tributary of the Sorocamirim river), and the other one is downstream. It shows that, among the impacts of urbanization, the most significant is the release of the sewage without any pretreatment of the city of Vargem Grande Paulista in the Vargem Grande river. Analysing the data seasonally, the behavior of this river can be differentiated between: the dry season (winter sampling), the rainy season (spring sampling), and the intermediate periods (summer and autumn samplings). The QUAL2K model was calibrated to the variables: dissolved oxygen, inorganic suspended solids, nitrate, total phosphorus, organic and inorganic phosphorus. The quality data simulated by the model showed agreement with the observed data, showing the representativity of the behavior of Sorocamirim river by the model. It\'s important to emphasize that the model was calibrated and used to simulate scenarios for management in two distinct periods: the dry season and the rainy season. The analysis of scenarios considering the different variables showed that the collection and treatment of domestic sewage in the cities of this sub-basin is fundamental in maintaining the quality of water from this source.

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