Submitted by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-18T13:51:39Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Rossean Golin.pdf: 1458494 bytes, checksum: 8d0d9f5e74df3929ab77a85e3473a581 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2017-03-18T15:13:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Rossean Golin.pdf: 1458494 bytes, checksum: 8d0d9f5e74df3929ab77a85e3473a581 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-18T15:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Rossean Golin.pdf: 1458494 bytes, checksum: 8d0d9f5e74df3929ab77a85e3473a581 (MD5) Previous issue date: 2015-11-23 / O crescimento populacional associado ao processo de urbanização não planejado têm impactado os corpos hídricos com cargas poluidoras que podem incorporar uma enorme quantidade de agentes transmissores de doenças. Na bacia hidrográfica do Alto Paraguai encontra-se o Rio Cuiabá, que é um dos seus mais importantes formadores, e está em situação de deterioração na qualidade da água, com múltiplas implicações sociais, ambientais, econômicas e, sobretudo, na saúde pública. A Escherichia coli é um indicador de contaminação fecal nos corpos d’água advindo dos efluentes e esse trabalho objetivou identificar a diversidade gênica da E. coli na água do Rio Cuiabá entre os municípios de Cuiabá e Várzea Grande no Estado de Mato Grosso. Ocorreram três coletas no período de estiagem e três coletas no período de chuvas. Amostras de água foram coletadas em seção transversal do rio, na margem esquerda (1/6 – Ponto P1), no canal principal (1/2 – Ponto P2) e na margem direita (5/6 – Ponto P3). 299 culturas de E. coli foram isoladas do cultivo positivo em substrato cromogênico e fluorogênico (Colilert®), cultivadas em caldo nutriente e congeladas à temperatura de -20°C. Posteriormente 84,6% das cepas foram ativadas em TSB para extração e amplificação do DNA utilizando a técnica PCR. Os dados foram analisados pelo método de ligação média não ponderada de agrupamento aos pares e as distâncias genéticas foram obtidas pelo complemento aritmético do coeficiente de similaridade de Jaccard. O número de E. coli nas amostras de água coletadas durante a estação seca foi menor do que a densidade encontrada durante a estação chuvosa. A maior densidade pode ser atribuída em parte, ao escoamento superficial gerado a partir de eventos de chuva que transportam um elevado número de bactérias de vários pontos e fontes difusas para o leito do rio. Os produtos de amplificação da PCR das E. coli isoladas das amostras de água da margem esquerda (P1) do Rio Cuiabá apresentaram 97,22% de cepas similares apresentando menor diversidade gênica com 30,61% quando comparados os três pontos de coleta. Possivelmente a contaminação dessa margem esteja relacionada com efluentes domésticos corroborando com a elevada similaridade bacteriana. Os produtos de amplificação da PCR para os isolados de E. coli da margem direita (P3) geraram 98,21% de cepas similares e, entre os três pontos amostrais, esta margem apresentou maior diversidade gênica (36,73%). Esta maior diversidade pode estar relacionada com afluentes receptores de contaminantes, além de atividades agrícolas, criação de gado e suínos, existentes à montante do ponto de coleta no Rio Cuiabá. O canal principal do Rio Cuiabá no Ponto Amostral P2 apresentou um valor mediano de diversidade gênica (32,65%) em relação às margens. Mesmo com uma alta similaridade gênica (97,23%) entre as 253 cepas bacterianas do Rio Cuiabá ativadas houve uma variedade de cepas dissimilares, sugerindo serem possíveis E. coli com genes de virulência ou mesmo E. coli patogênicas. Estabelecendo assim, um aumento potencial na ameaça de risco para a saúde das populações se as eficiências de tratamento e controle de lançamento de efluentes domésticos, industriais e até mesmo poluições difusas, não possuírem uma adequada e contínua gestão. / Population growth and unplanned urbanization process have impacted water bodies with pollutant loads which can incorporate an enormous amount of disease agents. In the Upper Paraguay River Basin is the Cuiabá River, which is one of its most important affluent and is in deteriorating situation in water quality, with social, environmental, and economic implications, especially on public health. Escherichia coli is an indicator of faecal contamination in water bodies and this work aimed to identify the genetic diversity of E. coli in the water of Cuiabá River between the cities of Cuiabá and Várzea Grande in the State of Mato Grosso. Three sampling were performed in dry season and three sampling during the rainy season. Water samples were collected left bank (1/6 - point P1), main channel (1/2 - point P2) and right bank (5/6 - point P3) of the total width of the river. 299 E. coli strains were isolated by positive chromogenic and fluorogenic culture substrate (Colilert®), grown in nutrient broth and frozen at -20 ° C. Later, 84.6% of the strains were activated in TSB for DNA extraction and amplification using the PCR technique. Data were analyzed by average connection method unweighted grouping in pairs and genetic distances were calculated using arithmetic complement of the Jaccard similarity coefficient. The number of E. coli in water samples collected during the dry season was lower than the density found during the rainy season. The greater density can be attributed in part to runoff due rain events which carry a high number of bacteria to from several sources to the river. The amplification products of PCR of E. coli isolated from water samples on the left bank (P1) of the Cuiabá River showed 97.22% of similar strains having less genetic diversity with 30.61% when comparing the three sampling points. Possibly contamination of this margin is related to domestic effluents corroborating the high bacterial similarity. The PCR amplification products for E. coli isolates from the right bank (P3) generated 98.21% of similar strains and, among the three sampling points, this margin showed higher genetic diversity (36.73%). This greater diversity may be related to affluent receivers of contaminants, as well as agricultural activities, pigs and cattle breeding and pigs, existing upstream of the sampling point in Rio Cuiabá. The main channel of the Cuiaba River in the sampling point P2 had a median value of genetic diversity (32.65%) compared to banks. Even with a high genetic similarity (97.23%) among the 253 bacterial strains activated from the Cuiabá River there was a variety of dissimilar strains, suggesting are possible E. coli virulence genes or even pathogenic E. coli. Thus establishing a potential increase in the risk to the health of population if the efficiencies treatment and launch control domestic sewage, industrial and even diffuse pollution, do not have adequate and ongoing management.

Submitted by Valquíria Barbieri (kikibarbi@hotmail.com) on 2018-04-05T20:50:38Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Joab Almeida da Silva.pdf: 3033730 bytes, checksum: 4a0f1680715be7f6554110dafd84ae3e (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-04-23T16:57:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Joab Almeida da Silva.pdf: 3033730 bytes, checksum: 4a0f1680715be7f6554110dafd84ae3e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T16:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Joab Almeida da Silva.pdf: 3033730 bytes, checksum: 4a0f1680715be7f6554110dafd84ae3e (MD5) Previous issue date: 2014-11-04 / O lodo de esgoto é um resíduo perigoso de acordo com a NBR 10.004/04, e quando mal gerenciado, pode afetar de modo adverso não apenas o meio ambiente como a saúde pública, por ser agente de propagação de doenças. Por outro lado, o biossólido obtido a partir do lodo de esgoto doméstico é considerado um ótimo biofertilizante devido à sua composição, por ser rico em matéria orgânica, nitrogênio e fósforo. Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial do lodo oriundo de fossas/tanques sépticos domiciliares da Região Metropolitana de Cuiabá (RMC) para disposição final em solos agrícolas. O experimento de leito de secagem natural foi desenvolvido em um laboratório terceirizado com o objetivo de avaliar a qualidade do lodo coletado em fossas sépticas dos bairros Dom Aquino, Coxipó da Ponte, Morada da Serra, Boa Esperança e Jardim Universitário e lodo transportado por veículos limpa-fossa. O experimento seguiu o mesmo procedimento de tratamento do lodo nas estações de tratamento de esgoto. Após esse processo, o material foi higienizado com cal virgem a 50% da base seca e submetido a um período de maturação de 30 dias, posteriormente foram submetidas a análises laboratoriais. Os parâmetros analisados foram com relação à estabilidade, a metais pesados e organismos patogênicos resistentes. Os resultados foram comparados com os padrões da legislação vigente. Também foram utilizadas técnicas de geoprocessamento e sistemas de informações geográficas (SIG) com objetivo de identificar as áreas potencialmente aptas para recebimento de biossólido. De acordo com os resultados obtidos, o leito de secagem de exposição natural apresentou eficiência na desidratação e estabilização do lodo, atingindo níveis menores que 10% de umidade e a relação entre sólidos voláteis e totais menores que 0,10; com relação às concentrações de elementos-traços de metais analisadas, todas as amostras de biossólidos apresentaram teores inferiores aos valores máximos permitidos pela Resolução CONAMA 375/06, inclusive a amostra do caminhão limpa-fossa, que apresentou os teores mais elevados dos parâmetros analisados; após a higienização do lodo, o material apresentou qualidade de biossólido classe A em relação à concentração de organismos patogênicos; por fim, o estudo do meio físico viabilizou a disposição do biossólido em pelo menos 75,30% (2.664,23 km²) da área do município, enquanto que 24,70% (873,93km²) apresentam restrições por se tratar de locais não recomendados para à aplicação desse tipo de material. / The sewage sludge is a hazardous waste according to NBR 10004/04, and when poorly managed, can adversely affect not only the environment and public health, to be the spread of disease agent. On the other hand, the sludge obtained from the sewage sludge is considered a great biofertilizer due to its composition, to be rich in organic matter nitrogen and phosphorus. This study aimed to evaluate the potential of the sludge coming from tanks / household septic tanks in the metropolitan region of Cuiabá (RMC) for final disposal on agricultural soils. The experiment of natural drying bed was developed in an outsourced laboratory with the aim of evaluating the quality of the sludge collected in pits neighborhoods Dom Aquino, Coxipó da Ponte, Morada da Serra, Boa Esperança and Jardim Universitário of septic tanks and transported by vehicles clean-pit. The experiment followed the same procedure in the treatment of sludge from sewage treatment plants. After this process, the material was sanitized with quicklime to 50% dry basis and undergo a maturation period of 30 days, then were subjected to laboratory analysis. The parameters were analyzed with respect to stability, the trace elements of metals and resistant pathogens. The results were compared with the current legislation standards. GIS techniques and geographic information systems (GIS) in order to identify potentially suitable for areas receiving biosolids were also used. According to the results, the drying bed natural exposure showed efficiency in dewatering and sludge stabilization, reaching levels lower than 10% humidity, the ratio between volatile and less than 0.10 total solids; with respect to the concentrations of trace elements of metals analyzed, all samples showed lower levels of biosolids to the maximum values allowed by CONAMA Resolution 375/06, including sample clean-truck fossa, which showed the highest levels of the analyzed parameters; after cleaning the sludge, the material presented quality Class A biosolids in relation to the concentration of pathogenic organisms; Finally, the study of the physical environment facilitated the disposal of biosolids at least 75.30% (2664.23 km ²) of the municipal area, while 24.70% (873,93km²) have restrictions because it is not local recommended for the application of this type of material.

Submitted by Valquíria Barbieri (kikibarbi@hotmail.com) on 2018-04-05T22:00:26Z No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luana Aparecida Gomes de Arruda.pdf: 854132 bytes, checksum: e5dce680d3fc443608aec08b5e456321 (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-04-23T18:21:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luana Aparecida Gomes de Arruda.pdf: 854132 bytes, checksum: e5dce680d3fc443608aec08b5e456321 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-23T18:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2014_Luana Aparecida Gomes de Arruda.pdf: 854132 bytes, checksum: e5dce680d3fc443608aec08b5e456321 (MD5) Previous issue date: 2014-12-02 / Pesquisas em campo voltadas para conservação de espécies são necessárias, porém muitas vezes são limitadas, onerosas e trabalhosas. Uma ferramenta que pode ser utilizada para minimizar estes problemas é a Modelagem Preditiva de Distribuição Potencial de Espécies (MPDPE), que permite estimar áreas potenciais de ocorrência atuais e futuras e que vem recebendo destaque em estudos conservacionistas, pois pode ser utilizada com espécies raras ou que estão sofrendo algum grau de ameaça. No presente estudo, a MPDPE foi utilizada para conhecer a distribuição e prever o efeito potencial de mudanças climáticas sobre a distribuição da perereca Phyllomedusa centralis, que possui distribuição conhecida restrita a poucas localidades no estado de Mato Grosso, Brasil. Os modelos foram desenvolvidos com o método de entropia máxima com o auxilio do programa MaxEnt, utilizando variáveis bioclimáticas atuais e futuras. Os modelos de predição de distribuição atual e de cenários futuros obtiveram elevados valores da área sob a curva operador-receptor e a validação apontou alta precisão na qualidade do modelo. Em todos os modelos, a variável ambiental com maior porcentagem de contribuição foi a precipitação. Todos os modelos apresentaram previsão de aumento nas áreas de distribuição potencial em comparação com o modelo atual de distribuição. Apesar de apresentar limitações, o modelo de distribuição potencial é relevante e pode ajudar no planejamento e gestão de reservas, descoberta de novas populações e manejo de espécies, identificação de áreas prioritárias para conservação e definição de onde é necessária a restauração de habitats. / Field surveys aimed at the conservation of species are necessary, but are often limited, costly and onerous. A tool that can be used to minimize these problems is the Predictive Modeling of Potential Species Distribution (PMPSD), which allows estimating current and future areas of potential occurrence and has received attention from conservationists studies, because it can be used with rare species or who are suffering some degree of threat. In the present study PMPSD was used to determine the distribution and predict the potential effect of climate change on the distribution of tree frog Phyllomedusa centralis, which has restricted distribution to a few localities in the state of Mato Grosso, Brazil. The models were developed with maximum entropy method with the aid of the MaxEnt program using current and future bioclimatic variables. The prediction models of current distribution and future scenarios had higher Area Under the receiver-operator Curve values and the validation showed high accuracy of the model quality. In all models the environmental variable with highest percentage of contribution was precipitation. All models showed increased areas of potential distribution compared with the current distribution model. Despite the limitations, the model of potential distribution is important and can help in planning and management of reserves, discovery of new populations, identification of priority areas for conservation, and definitions of regions to habitat restoration.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DjesonMAC.pdf: 1628748 bytes, checksum: b6ef63ced97de5a10b49f957a2292346 (MD5) Previous issue date: 2007-11-30 / Availability of good quality water has been reduced vertiginously, over the last decade, in the world. In some regions, the water resources have high concentration of the dissolved salts, these characteristics of the water make it s use impossible. Water quality can be a limitation for irrigated agriculture, principally in regions of arid or semiarid climate where the water resources are generally saline and are exposed at high evaporation ratio. For that reason, precipitation of the salts occurs near the soil surface and those salts themselves cumulate in the vegetal tissue, reducing the soil fertility and crop production. The adoption of tolerant crop to the water salinity and soil salinity, adaptable to the climatic conditions is other emergent necessity. This work had the goal of studying the effects of four salinity levels of the irrigation water salinity and use of mulch, dried leaves of Forest mangrove (Acacia mangiumWilld), in cultivated soil with amaranth (Amaranthus cruentus, BRS Alegria variety), in greenhouse. It was utilized the transplant of plants to PVC columns, containing 30 kg of silty loam soil, 10 days after emerging, with space of 50 x 50 cm between lines. Treatments were composed by combination of four levels of salinity (0.147; 1.500; 3.000 e 4.500 dS m-1), obtained by addition NaCl (commercial) to irrigation water and soil with and without protection, by mulch. A factorial system 4 x 2 was used with four repetitions, totalizing 32 parcels. The concentrations of nutrients in soil solution have been evaluated, in the dry matter of the vegetal tissue (roots, stem, leaves and raceme residue), at the end of the vegetative cycle. The use of soil protection reduced time for the beginning inflorescence of plants, at the same time, the increase of the salinity delayed this phase of amaranth development. The use of the mulch effectively increased the height, stem diameter, area of the larger leaf, humidity and dry matter content and amaranth grain production. The vegetal species showed salinity tolerance to experimented levels. The adopted treatments did not affect the pH values, exchangeable cation contents, electrical conductivity of soil solution (EC1:5) and saturated extract (ECSE), and Ca+2, Mg+, Fe+2 and Mn+2 contents, in the soil solution. The increase of the salinity concentration in the irrigation water inhibited the mineralization process of the organic matter (OM) and, consequently, the efficiency in the it?s utilization by plants, at the same time, produced increase in the values of the exchangeable sodium percentage (ESP), sodium adsorption ratio (SAR) and potassium adsorption ratio (PAR), in the soil solution. Therefore, the use of the mulch did not affect the first three parameters. The protein and nutrient contents: K+, Ca+2, P, Mg+2 e Cu+2, in amaranth grains, were improved by tillage condition. The raceme residues showed chemical/nutritional composition that makes advantageous its application in animal ration. In this context, it follows that amaranth tolerate the saline stress, of the irrigation water, until 4.500 dS m-1, temperature and relative humidity of the air predominant in the experimental environment / A disponibilidade de ?gua de boa qualidade tem diminu?do vertiginosamente nas ?ltimas d?cadas, em todo o mundo. Em algumas regi?es os recursos h?dricos dispon?veis apresentam altos teores de sais dissolvidos, inviabilizando a sua utiliza??o. A qualidade da ?gua pode ser um fator limitante para a agricultura irrigada, principalmente nas regi?es de clima ?rido ou semi-?rido onde os recursos h?dricos s?o geralmente salinos e se encontram expostos a altas taxas de evapora??o que ocasiona a precipita??o de sais na superf?cie do solo e ac?mulo no tecido vegetal, diminuindo, respectivamente, a fertilidade e o rendimento da cultura. Logo, a ado??o de cultivares tolerantes ? salinidade da ?gua de irriga??o e do solo, assim como, resistentes ?s condi??es clim?ticas ? outra necessidade emergente na atualidade. Este trabalho teve o objetivo de estudar os efeitos de quatro n?veis de salinidade da ?gua de irriga??o e da cobertura morta, folhas secas de ac?cia (Acacia mangiumWilld), em solo cultivado com amaranto (Amaranthus cruentus, variedade BRS Alegria), conduzido em casa de vegeta??o. Foi utilizado o sistema de forma??o de mudas, transplantadas 10 dias ap?s emerg?ncia para colunas de PVC contendo 30 kg de solo franco-siltoso, no espa?amento de 0,50 x 0,50 m. Os tratamentos foram compostos pela combina??o de quatro n?veis de salinidade (0,147; 1,500; 3,000 e 4,500 dS m-1), obtidos pela adi??o de NaCl (comercial) ? ?gua de irriga??o, e solo com e sem prote??o por cobertura morta. Utilizou-se um arranjo fatorial 4x2 com quatro repeti??es, perfazendo um total de 32 parcelas. Foram avaliados os teores de nutrientes presentes na solu??o do solo e na mat?ria seca do tecido vegetal (ra?zes, caule, folhas, gr?os e res?duo de pan?cula), ao final do ciclo vegetativo. O uso de prote??o do solo reduziu o tempo para o in?cio da flora??o das plantas, ao mesmo tempo em que o aumento da salinidade retardou essa fase do desenvolvimento do amaranto. O uso da prote??o do solo proporcionou aumentos significativos na altura, no di?metro de caule, na ?rea da folha mais desenvolvida, na quantidade de mat?ria fresca e seca e na produ??o de gr?os do amaranto. A esp?cie vegetal apresentou toler?ncia ? salinidade, para os n?veis experimentados. Os tratamentos adotados n?o afetaram os valores de pH, capacidade de troca de c?tions (CTC), condutividade el?trica da solu??o do solo (CE1:5) e extrato saturado (CEES), e teores de Ca+2, Mg+2, Fe+2 e Mn+2, na solu??o de solo. O aumento da concentra??o salina na ?gua de irriga??o inibiu o processo de mineraliza??o da mat?ria org?nica (MO) e, consequentemente, a efici?ncia de seu aproveitamento pelas plantas, ao mesmo tempo em que provocou aumento nos valores da porcentagem de s?dio troc?vel (PST), da raz?o de adsor??o de s?dio (RAS) e de pot?ssio (RAP) na solu??o de solo. No entanto, o uso de prote??o do solo n?o afetou os tr?s primeiros fatores. Os teores de prote?na bruta e dos nutrientes: K+, Ca+2, P, Mg+2 e Cu+2, nos gr?os do amaranto, foram beneficiados pelas condi??es de cultivo. Os res?duos de pan?culas apresentaram composi??o qu?mica/nutricional que favorece a sua utiliza??o como complemento para ra??o animal. Neste contexto, pode-se concluir que o amaranto ? tolerante ao estresse salino, da ?gua de irriga??o, at? o n?vel de 4,500 dS m-1 e ?s condi??es de temperatura e umidade relativa do ar predominantes no ambiente experimental

Para expedir uma outorga de direito de uso da água, é necessário que técnicos do órgão responsável verifiquem se existe capacidade do corpo hídrico de atender a demanda solicitada (captação ou lançamento), considerando os demais usos já existentes e a hidrologia local. Em muitos casos, no Brasil e em outros países, as análises e os cálculos necessários para esta verificação ainda são feitos de forma manual, utilizando mapas em papel e planilhas de cálculo não integradas a Sistemas de Informação Geográfica. Este trabalho apresenta uma metodologia baseada na integração de SIG e modelos hidrológicos para a análise de pedidos de outorga de uso da água. A metodologia envolve 1) a utilização de SIG para pré-processamento de dados visando a aplicação de um modelo hidrológico chuva-vazão; 2) a aplicação do modelo chuva-vazão para gerar estimativas da vazão de referência adotada como disponibilidade hídrica em cada trecho de rio em que é dividida a bacia; 3) a transferência dos resultados do modelo hidrológico de volta ao SIG; e 4) a aplicação de um Sistema de Suporte a Decisão no qual cálculos simples de balanço hídrico são realizados internamente em um SIG. É apresentado um teste da metodologia na bacia do rio dos Sinos, no Rio Grande do Sul, região na qual há um comprometimento elevado da disponibilidade hídrica de referência. Os resultados no estudo de caso mostraram que é possível aprimorar a metodologia de análise de outorga ao integrar SIG e modelagem hidrológica. / In order to grant water rights to its user, it is necessary that technicians from the institution in charge verify if there is indeed the capability from the water body to overtake the requested demands (withdrawal or effluent disposal), considering other existing uses and local hydrology. In many cases in Brazil and other countries, the required analyses are still largely made by hand, using paper maps and spreadsheets not integrated to Geographic Information Systems (GIS). This work presents a methodology based on the integration of GIS and hydrological models for analyzing and granting water rights requests. This methodology implies: 1) the use of GIS for data pre-processing and by means of using an hydrological rainfall-runoff model; 2) the application of this rainfall-runoff model to estimate the water discharge availability that can be used as a reference for every reach of the river in which the basin is divided; 3) the transfer of the hydrological model results back to the GIS; and 4) the application of a Decision Support System in which simple calculations of water balance are done entirely in GIS environment. The presented methodology was applied to the case of the Rio dos Sinos basin, in Rio Grande do Sul, Brazil, a region where water demands exceed availability. Results of this case study showed that it is possible to improve the methodology used to analyze the granting of water rights when GIS and hydrological models are integrated.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-06-28T21:15:30Z No. of bitstreams: 2 Tese - Roselir Ribeiro da Silva - 2014.pdf: 8202067 bytes, checksum: 657d5339ce466e5d29d817763a8aa2a0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-06-29T11:50:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Roselir Ribeiro da Silva - 2014.pdf: 8202067 bytes, checksum: 657d5339ce466e5d29d817763a8aa2a0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T11:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Roselir Ribeiro da Silva - 2014.pdf: 8202067 bytes, checksum: 657d5339ce466e5d29d817763a8aa2a0 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-08-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The impacts of anthropogenic activities change the water quality of a river basin. In the Pomba river basin (MG/RJ), encompassing an area of 8.544 km², pastures are the predominant ground cover and, among the 618,418 inhabitants, 86.3% live in cities or towns. The present study aimed to assess and characterize the possible negative environmental impacts on the Pomba river basin as well as to select environmental variables that describe and are important for the determination of these impacts. Therefore, this thesis was divided into three chapters. In the first chapter, the dynamics of the aquatic ecosystem of the river basin was presented, based on limnological, sanitary, and biotic data, as well as on the relationship with the main anthropogenic activities in the basin, using spatial distribution in the dry season and temporal distribution in the sampling points in the rainy season. For the purposes of this study, the Pomba river basin was divided into four sub-basins, and 46 water samples were collected in the dry season and 21 in the rainy season. It was evidenced that the water quality was more critical in the dry season. Environmental (n = 3) and limnological (n = 24) variables considered important for water quality were selected based on PCA. As a result, the variables dissolved oxygen, total phosphorus, electrical conductivity, dissolved organic carbon, and BOD were significant to evaluate the water quality of the basin. Also, chlorophyll a and pheophytin a were significant in the dry season and turbidity in the rainy season. In the secund chapter, the goal was to verify how the land use interferes with the quality of water. The types of land use (n = 10) and limnological variables (n = 18) analyzed in the dry and rainy seasons, in the 21 sampling points, were ordered using the principal component analysis (PCA). The classification of land use was carried out using the satellite LandSat 8 images. Higher water quality deterioration was registered in more urbanized areas and in areas with pastures. In the third chapter, the importance of the effluents from dairy industries was simulated and it was verified how this economic activity affects the water quality. To achieve this goal, the physical, chemical, and microbiological variables of the effluents from five dairy industries were analyzed, and the dynamics of a water body in which the effluent was disposed was simulated. It was evidenced that a part of the effluents from the dairy industries was disposed on water bodies without any treatment, whereas the other part was not efficiently treated prior to disposal. Regarding the simulation, it was concluded that, in order not to alter the conditions for water use downstream, the efficiency of biochemical oxygen demand (BOD) reduction of the effluents should be of at least 60%. At the end of this study, it was concluded that the situation along the Pomba river basin, due to the impacts on both the scenario and the water, is critical in the regions of the Xopotó river sub-basin, das Posses stream, and Feijão Cru stream. The quality of the water in low discharge rivers and downstream of municipalities is more affected. Although some tributaries of the Pomba river also presented critical characteristics, their self purification is still taking place when they flow into the main river bed. The different types of land use were the main causes of impact on the quality of river water, especially the domestic sewage from urban areas in the dry season, as well as the lack of soil conservation and inappropriate management in the rainy season. / Os impactos das atividades antrópicas alteram a qualidade das águas de uma bacia hidrográfica. Na bacia do rio Pomba (MG/RJ), com área de 8.544 km², as pastagens são a cobertura predominante e, dos 618.418 habitantes, 86,3% vivem nas cidades. O presente estudo teve como objetivo avaliar e caracterizar os possíveis impactos ambientais negativos na bacia do rio Pomba e selecionar variáveis ambientais descritoras e importantes para a determinação destes impactos. Assim, esta tese foi dividida em três capítulos. No primeiro capítulo, apresentou-se a dinâmica do ecossistema aquático da bacia, com base nos dados limnológicos, sanitários e bióticos e na relação com as principais atividades antrópicas da bacia, de forma espacial no período de seca e de forma temporal nos pontos amostrais no período chuvoso. Para efeitos deste estudo, dividiu-se a bacia do rio Pomba em quatro sub-bacias, coletando-se 46 amostras de água no período seco e 21 no período chuvoso. Constatou-se que a qualidade das águas apresentou-se mais crítica no período de seca. As variáveis ambientais (n = 3) e limnológicas (n = 24) consideradas importantes para a qualidade das águas foram selecionadas com base na ACP. Como resultado, as variáveis oxigênio dissolvido, fósforo total, condutividade elétrica, carbono orgânico dissolvido e DBO foram significativas para avaliar a qualidade das águas da bacia. Também foram significativas clorofila a e feofitina a no período seco e turbidez no período chuvoso. No segundo capítulo objetivou-se verificar como o uso e a ocupação do solo interferem na qualidade da água. As classes de uso do solo (n = 10) e as variáveis limnológicas (n = 18) analisadas nas estações seca e chuvosa, nos 21 pontos amostrais, foram ordenadas pela análise dos componentes principais (ACP). A classificação do uso do solo foi realizada com imagens do satélite LandSat 8. Verificou-se maior deterioração da qualidade das águas nas áreas mais urbanizadas e ocupadas com pastagens. No terceiro capítulo, simulou-se a importância da carga dos efluentes das indústrias de laticínios e verificou-se como esta atividade econômica afeta a qualidade da água. Para isso, analisaram-se as variáveis físicas, químicas e microbiológicas dos efluentes de cinco indústrias de laticínios e simulou-se a dinâmica de um curso d’água no qual o efluente foi descartado. Constatou-se que uma parte dos efluentes das indústrias de laticínios foi lançada nos cursos d’água sem tratamento, enquanto a outra parte não foi tratada eficientemente antes do lançamento. Na simulação, concluiu-se que, para não alterar as condições de uso da água a jusante, a eficiência da redução da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) dos efluentes deveria ser de, no mínimo, 60%. Embora alguns afluentes do rio Pomba também tenham apresentado características críticas, ainda está ocorrendo autodepuração quando estes aportam ao leito principal. Ao término do estudo, constatou-se que a situação ao longo da bacia do rio Pomba, mediante os impactos tanto dos cenários quanto da água, está crítica nas regiões da sub-bacia do rio Xopotó, do ribeirão das Posses e do ribeirão Feijão Cru. A qualidade das águas dos rios com baixa vazão e a jusante das cidades é mais afetada. As diferentes formas de uso e de ocupação do solo foram as principais causas de impacto na qualidade das águas dos rios, destacando-se o esgoto doméstico proveniente de áreas urbanizadas no período seco, assim como a falta de conservação e o manejo inadequado do solo no período chuvoso.

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A água é um bem necessário para que haja vida no planeta, no entanto, este bem é considerado em algumas regiões como escasso, finito e dotado de valor econômico, sendo importante atribuir um valor ao seu uso. O valor direto da água pode ser estimado através de técnicas de construção das curvas de oferta e demanda na procura do equilíbrio entre elas. Por outro lado, salienta-se que existe também o efeito indireto da intervenção do usuário na bacia associado à modificação da forma do hidrograma (devido a apropriação de uma demanda hídrica comprometendo a disponibilidade hídrica) e localização dos pontos de demanda e/ou lançamento de efluentes que causam impactos em todos os usuários localizados na bacia. Porém, existe uma dificuldade em avaliar (valorar) estes efeitos indiretos da água, haja vista que estes aspectos (sazonal e locacional) não são considerados nas experiências brasileiras em valoração pelo uso da água. Mostra-se assim, a importância de realização de estudos que subsidiem cálculo destes critérios. Diante disso, este trabalho visou desenvolver uma nova proposta metodológica para estimar os valores indiretos da água, a partir da análise crítica da literatura, neste contexto realizou, a simulação do método proposto (MRC) numa situação hipotética e na Bacia Hidrográfica do Rio Coruripe – Alagoas e, fazendo aplicação deste modelo em gestão de recursos hídricos (cobrança e outorga). Os resultados das simulações do método proposto na Bacia do Rio Coruripe mostraram-se bastante adversos em função da temporalidade e localização, apresentando valor com amplitude de 2000 unidades. As arrecadações médias mensais oriundas da aplicação em cobrança pelo uso da água apresentaram uma elevada variação em relação a meses úmidos e secos, mantendo-se constante os volumes captados. Na aplicação em outorga dos usos dos recursos hídricos foi introduzida uma inovação ao definir limites outorgável variável no tempo. Estes limites foram comparados com a demanda hídrica e mostrou-se que a maioria dos pontos de captação de água para irrigação naquela bacia não atende o limite outorgável, sendo necessária à aplicação na região de estudo de técnicas de irrigação mais eficiente. A partir das aplicações realizadas percebe-se que o método proposto tem uma aplicação vasta podendo de ser útil não apenas nas definições de critérios de cobrança pelo uso da água; como também em processo de outorgas e licenciamento ambiental, dando ênfase a integração desses dois instrumentos. / Water is a necessary economic good that there is life on the planet, however, and it is considered in some regions as scarce and finite resource with economic value, it is important to assign a value to use. The direct value of water can be estimated by techniques of construction of the curves of supply and demand in the search for balance between them. Furthermore, note that there is also the indirect effect of the intervention of the user in the basin associated with the change in shape of the hydrograph (due to ownership of a water demand affecting water availability) and locations of demand and / or launch effluent that impacts on all users located in the basin. However, there is a difficulty in evaluating (appraising) these indirect effects of water, as that these aspects (seasonal and locational) are not considered in the Brazilian experience in valuation of water use. It is apparent also, the importance of studies to support in calculating these criteria. So this work aimed to develop a new methodology for the estimation of indirect water from the review of the literature in this connection held, the simulation of the proposed method (MRC) in a hypothetical situation and River Basin Coruripe -- Alagoas and making application of this model in water resources management (payer water and grants). The results of simulations of the proposed River Basin Coruripe were very adverse function of temporality and location, with the value range of 2000 units. The average monthly of payers coming from the application fees for the use of varied around R$ 5.107 a month for the wet months and 2,5.108 R$/month during the dry season, keeping constant the volumes obtained. In the grant application to the uses of water resources was an innovation introduced to set limits bestowable variable in time. These limits are compared with the water demand and showed that most of the points of abstraction for irrigation in the basin does not meet the threshold bestowable, requiring the application in the study of irrigation techniques more conservationist. From the applications provided it can be seen that the proposed method has a wide scope can be useful not only in the definitions of criteria for payer for water use, but also in the process of licenses and environmental permits, emphasizing the integration of these two instruments .

No Brasil, particularmente nas últimas décadas, um considerável número de instrumentos de políticas foram criados, para uma melhor gestão dos recursos naturais do país. Dentre os instrumentos, destacam-se o Zoneamento Ecológico-Econômico e os Planos de Recursos Hídricos, ambos de políticas ambientais distintas, porém com objetivos, em partes, semelhantes, ao proporem, em seu escopo, a criação de áreas sujeitas à restrição de uso para uma melhor gestão do território e dos recursos hídricos, respectivamente. Diante da problemática de dinamizar o planejamento ambiental, este trabalho tem como objetivo analisar a efetividade de ambos os instrumentos de políticas ao considerar o efeito das proposições dos usos do solo sobre a disponibilidade quantitativa dos recursos hídricos de uma bacia. Para testar a efetividade dos instrumentos será desenvolvido um caso de estudo na região norte do Estado do Tocantins, especificamente nas bacias dos rios Lontra e Corda, inseridas no sistema hidrográfico do rio Araguaia. As bacias foram selecionadas por possuírem elaborados um plano de Zoneamento Ecológico-Econômico e um Plano de Bacia Hidrográfica, a serem implantados em uma mesma área. Os rios das bacias em apreço apresentam uma considerável interação com os recursos hídricos subterrâneos, necessitando de uma gestão integrada das componentes hídricas. Aplicaram-se filtros digitais recursivos para separação do escoamento de base do escoamento total de hidrogramas das séries históricas de duas estações fluviométricas (2820000 e 28240000 – Hidroweb/ANA) e observou-se que 80 e 76% das vazões dos rios são mantidas pelos aqüíferos da região. Ao considerarem que os aqüíferos são importantes para manutenção da vazão dos rios e que os mesmos estão localizados em áreas propicias a usos do solo, este trabalho buscou localizar, na área em estudo, as áreas potenciais de armazenamento de água subterrânea, possivelmente áreas de recarga de aqüíferos (CHIARANDA, 2002), a fim de observar as proposições de ambos os instrumentos para as referidas áreas. Com o auxílio de técnicas de ponderação, análise e cruzamento de mapas temáticos em ambiente de Sistema de Informações Geográficas (SIG), foi possível observar que grande parte da área das bacias dos rios Lontra e Corda estão inseridas em classes de muito alta a alta capacidade de armazenamento de água subterrânea. Como resultado da análise da efetividade dos instrumentos, algumas divergências foram observadas quanto à proposição das zonas, que no ato da implementação dos instrumentos poderá acarretar prejuízos econômicos e/ou ambiental para a região, a exemplo, a indicação para uma mesma localidade de criação de áreas restritas ao uso e de ocupação por atividades humanas. Ao realizar o cruzamento das zonas dos ZEE’s sobre as áreas potenciais de armazenamento de água subterrânea, observou-se que ambos os instrumentos propõe áreas de ocupação humana, sobre as áreas de maior potencial de armazenamento de água subterrânea. Não sendo evidenciada nenhuma proposta quanto aos cuidados específicos em relação à preservação destas áreas, não reconhecendo a interação existente entre as águas subterrâneas e superficiais e sua necessidade de gestão integrada para uma melhor qualidade ambiental da região. / In Brazil, particularly in recent decades, a considerable number of policy instruments were created for better management of natural resources of the country. Among the instruments stand out from the Ecological and Economic Zoning and Plans of Water Resources, both of different environmental policies, but with goals, in part, similar to propose in its scope, the creation of areas subject to use restrictions for better land management and water resources, respectively. Regarding the problem of dynamic environmental planning, this work is to analyze the effectiveness of both policy instruments to consider the effect of the proposals of land use on the availability of water resources in a bowl. To test the effectiveness of both instruments will be developed a case study in the northern state of Tocantins, specifically in the basins of the rivers Otter and rope, inserted in the hydrographic system of the Araguaia River. The basins were selected because they have drawn up a plan of Ecological-Economic Zoning Plan and a Watershed, both to be deployed in the same area. The rivers in this basin have a considerable interaction with the groundwater resources, requiring an integrated component of water. Applied to recursive digital filters for separating the base flow of total flow hydrographs of historical series of two gauged stations (2820000 and 28240000 - Hidroweb / ANA) and observed that 80 and 76% of the flows of rivers are maintained by aquifers the region. In considering that the aquifers are important for maintaining river flows and that they are located in areas conducive to land use, this study tried to find, in the study area, the potential areas of water storage underground, possibly recharge areas aquifer (CHIARANDA 2002), in order to observe the propositions of both instruments for those areas. With the help of techniques of measurement, analysis and cross-thematic maps in an environment of geographic information system (GIS), it was observed that much of the area of the basins of rivers Otter and rope are placed in classes for very high discharge capacity storage of groundwater. Based on the analysis of the effectiveness of the instruments, some differences were observed concerning a proposed areas, which at the time of implementation of both instruments may cause economic losses and / or environmental in the region, such as the indication for the same location establishment of restricted areas to use and occupancy by human activities. When performing the crossroad of the exclusive economic areas of potential water storage underground, it was observed that both instruments proposed areas of human occupation on the areas of greatest potential for water storage underground. Not being shown any proposal regarding the specific care for the preservation of these areas, not recognizing the interaction between groundwater and surface water and their need for integrated management for better environmental quality in the region.

Estudos de inventário de potencial hidrelétrico no Brasil passaram recentemente por um período sem novos investimentos, limitando a oferta de curto e médio prazo de hidroeletricidade no país. Ao mesmo tempo em que não foram produzidos novos estudos de prospecção, os estudos existentes de inventário passaram a ser reavaliados sob a ótica ambiental, através de estudos de avaliação ambiental integrada. Esses estudos, no entanto, têm sido empregados de tal forma que aspectos energéticos e ambientais são avaliados em ocasiões diferentes, em análises totalmente desconexas. Com esta pesquisa, propõe-se uma metodologia de prospecção de potencial hidrelétrico remanescente na escala de bacia hidrográfica. A metodologia estabelece critérios e procedimentos para a estimativa do potencial global na bacia, em uma etapa do planejamento em que a análise conjunta de aspectos energéticos e de fragilidades técnicoeconômicas e ambientais é efetivamente incorporada na solução final de divisão de quedas. A metodologia está implementada em uma ferramenta com base em um sistema de informações geográficas que permite a análise distribuída na bacia para a prospecção de potenciais. Através do processamento automatizado do modelo digital do terreno e de vazões regionais estatísticas, diversas alternativas de projeto são localizadas na bacia, caracterizando o tipo de operação (fio d’água ou reservação), layout (com derivação por túnel ou pela margem ou geração no pé) e altura do barramento no sítio. As alternativas de projeto são hierarquizadas e selecionadas e as análises energética e de fragilidades são realizadas em conjunto, com o foco na bacia hidrográfica, permitindo a estimativa do potencial global viável e a obtenção da divisão de quedas final. A metodologia foi aplicada à bacia do rio Taquari-Antas no RS, visando a validação dos algoritmos de prospecção e do processo de seleção, com base em inventário de potencial hidrelétrico existente. A seleção de alternativas de projeto resultou em uma divisão de quedas diferente daquela do inventário existente, no entanto, com estatísticas globais de potencial bastante similares. Uma análise de sensibilidade dos pesos dos indicadores de fragilidade mostra a faixa de variação do potencial global em relação ao cenário base. Os resultados obtidos mostram o grande potencial das ferramentas de localização de sítios com vocação para produção de energia e comprovam a aplicabilidade da metodologia de prospecção do potencial hidrelétrico remanescente no planejamento de médio em longo prazo do setor elétrico. / Hydropower prospection studies in Brazil have recently passed through a period without any new investment, restraining the country’s hydroelectric offer in the short-mid term. While no new studies were released, the existent hydropower inventory studies have passed through reassessment under an environmental point of view, through the so-called environmental integrated assessment studies. However, those studies have been employed in a way that energy and environmental aspects are assessed in different circumstances, with completely disconnected analyses. In this research it is proposed a methodology for prospection of undeveloped hydropower potential in a river basin scale. The methodology establishes procedures and criteria for estimating the global hydropower potential in the river basin within a stage in planning in which the integrated analysis of energy aspects and technical-economic and environmental fragilities is effectively taken into account into the definitive solution of river partitioning. The methodology is implemented within a GIS-based tool, allowing the distributed analysis of the river basin for hydropower prospection purposes. Through the automated processing of the digital elevation model and regional discharge maps a huge number of plant alternatives are located in the basin. Alternatives are characterized by type of operation (runof- the-river or storage), layout (derivation by tunnel or through the river bank or at the toe) and dam height at the site. The hydro plant alternatives are ordered and selected and the energy and fragility assessment is integrated with the focus on the river basin, allowing the estimation of the feasible global potential and the configuration of the final set of hydropower plants. This methodology was applied to Taquari-Antas river basin, in RS, in order to validate the prospection and selection algorithms based on an existing prospection study. The selection process resulted in a set of plants different from that of the previous studies, however, with very similar global statistics of potential. A sensibility analysis of the fragility indicators weights shows the variation over the total potential respect to the basis scenario. Results show the tool great potential for spotting sites endowed to hydropower production and reassure the applicability of the methodology of undeveloped hydropower prospection into the mid-to-long-term electricity sector planning.