Burning of fossil fuels by coal-fired power plants (CFPPs) is one of the largest sources of environmental mercury in the United States and there have been conflicting reports of local impacts due to CFPPs in the US. Illinois has 23 coal-fired electrical generating plants that may be contributing to elevated environmental mercury concentrations that have contributed to mercury advisories for 13 bodies of water located throughout the state. The objective of the current study is to determine if there is a pattern of total mercury concentrations in sediment and tadpoles collected from ponds located upwind and downwind of 4 coal-fired electrical generating plants in Illinois. Baldwin, Joppa, Newton, and Southern Illinois Power Cooperative (SIPC) coal-fired power plants were chosen for study. Three sediment samples were collected from ponds located 3-5, 8-10, and 13-15 km downwind and from ponds located 3-5 km upwind of each power plant and analyzed for total mercury concentration. Temperature of overlying water (C), pH, oxidation-reduction potential (mV), and texture were determined for each sediment sample. Bullfrog (Lithobates catesbeiana) or Green frog (Lithobates clamitans) tadpoles were collected opportunistically from 29 of the 44 ponds chosen for study. Each tadpole was identified to species and Gosner stage, and then weighed and measured for total length prior to total mercury analysis. For Baldwin, Joppa, and SIPC power plants, no significant pattern of total mercury could be determined from either sediment or tadpole data. For Newton power plant, total mercury concentrations were significantly greater 3-5 km downwind for sediment, and 8-15 km downwind for tadpoles compared to concentrations at upwind locations. Sediment total mercury concentrations were not significantly correlated with any of the characteristic variables (e.g. pH). Tadpole total mercury was significantly negatively correlated with length and weight, but not significantly correlated with any of the sediment variables. Sediment and tadpole concentrations were not significantly correlated.

A proposta deste trabalho consiste na aplicação de dados de concentração de sedimentos em suspensão, na zona de arrebentação das ondas, para quantificar o transporte longitudinal que ocorre no Litoral Norte do Estado do Rio Grande do Sul – Brasil. Os dados de suspensão foram coletados a partir de uma estrutura construída perpendicularmente à linha de praia (Plataforma de Pesca de Tramandaí). As amostragens foram feitas, de modo a cobrir a zona de arrebentação, para diferentes distâncias do fundo. Verificou-se ao longo do trabalho, que o valor médio da concentração de sedimentos em suspensão (C) em quilogramas massa por metro linear de praia, apresentou como propriedade principal, uma forte proporcionalidade com a área da seção (S), ao longo do perfil, (C(kg;m) = 3,10-4 S2 + 0,1173 S). Utilizando esta particularidade, foi proposto um modelo utilizando as equações do perfil de equilíbrio de Dean (1977) para gerar o perfil de fundo. O limite deste foi obtido pela profundidade do ponto de arrebentação, determinada através da metodologia proposta por Herbich (2000). A área foi obtida por integração da equação de Dean, entre a linha de praia e o limite da zona de arrebentação. Através da propriedade citada acima, obteve-se a concentração total de sedimento entre a linha de praia e a arrebentação. O fluxo de sedimento foi obtido pelo produto da concentração total pela velocidade de corrente obtida pela aplicação da equação de Longuet-Higgins (1970). Os dados de ondas utilizados foram obtidos a partir de previsões fornecidas pela NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration), para o ano de 2009. Observou-se ainda, que a direção do transporte resultante foi de SW para NW, em acordo com observações geológicas. O valor encontrado foi 314.799,10 m3/ano. / The purpose of this work is the application of data of suspended sediment concentration in the breaking zone waves, to quantify the longitudinal transport that occurs on the northern coast of Rio Grande do Sul - Brazil. The data of suspended sediment were collected from a structure built perpendicular to the beach line (Fishing Platform Tramandaí). The samples were taken so as to cover the breaking zone for different distances from the bottom. It was found during the study, the mean value of the suspended sediment concentration (C) in kg weight per linear meter of sand, presented as a main property, a strong proportionality to the sectional area (S) along the profile (C (kg/m) = 3.10-4 S2 + 0,1173S). Utilizing this characteristic, we propose a model using Dean’s (1977) equations of equilibrium profile, to generate the bottom profile. The limit of this was obtained by the depth of the point of breaking, determined using the methodology proposed by Herbich (2000). The area was obtained by integrating the equation Dean between the beach line and the limit of the breaking zone. Through the property mentioned above, there was obtained a total concentration of sediment between the beach line and breaking zone. The flux of sediment was obtained by the product of total concentration and the velocity of flux obtained by applying the equation Longuets-Higgins (1970). The wave data used were obtained from forecasts provided by NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration) for the year 2009. It was also observed that the direction of transport resulting from SW to NW, in agreement with geological observations. The value found was 314799,10 m3/year.

This dissertation presents the results of a multi-year interdisciplinary study of a dynamic coastal dune ecosystem restoration effort in Pacific Rim National Park Reserve in British Columbia, Canada. The research is the result of a collaboration with Parks Canada Agency (PCA) who, under the Species at Risk Act (SARA), are mandated to restore habitat for SARA listed species within the dune complex. In response, PCA committed to, and implemented, a dynamic dune ecosystem restoration program that involved widespread removal of invasive vegetation (Ammophila spp.), transplanting of native vegetation, introduction of an endangered species, and volunteer programs to prevent re-growth of Ammophila. A comprehensive monitoring program was developed with PCA and undertaken by the author and PCA collaborators from start of the project in Summer 2008 to Fall of 2012. This dissertation is the product of independent research by the author carried out under the supervision of the advisory committee and does not reproduce written materials prepared for, or by, PCA. The dissertation consists of three separate journal manuscripts (the first two published by completion of the dissertation) that stand alone as independent investigations but are structured here to provide a natural progression of research findings and allow for an overall synthesis of ideas and broader contributions of the research. The dune restoration program afforded an opportunity to review restoration trends and methods and implement a strategy and monitoring protocols based on leading edge science. Accordingly, the first manuscript, Chapter 2, summarises recent trends in coastal dune restoration, discusses relevant research surrounding beach-dune morphodynamics and coastal dune activity, and reviews preliminary data from the project. The study identifies usable control data for the project and builds the criteria for assessing the project as a whole. The second manuscript, Chapter 3, presents and analyses the core data obtained for the dissertation - 5 years of geomorphic monitoring from detailed land surveys with 3 years of analysis of beach-foredune-transgressive dune sediment budget responses derived from aerial LiDAR surveys. This chapter identifies several trends in the dune systems’ response to restoration that, with reference to the indicators developed in Chapter 2, suggest improved levels of dynamism in the landscape. Finally, Chapter 4 (manuscript 3), extends the findings of the restoration study and utilises the rich data set obtained from the restoration program to develop a dynamic mapping technique that better conveys the spatial-temporal morphodynamic behaviour of dune ecosystems. The study comments broadly on the potential to apply these data and techniques to the study of disturbance events in beach-dune systems. The dissertation is concluded (Chapter 5) with an overall summary of key research objectives and contributions, and presents recommendations for future research. / Graduate

The aim of this study was to analyze the amount and the species composition of Daphnia gr. longispina resting egg bank in reservoirs. Studied reservoirs (Brno, Seč, Vír, Vranov a Žlutice) were sampled in July 2004 and 2005 at three sites {--} tributary, deep tributary and dam area. It was confirmed that there are more resting eggs at dam area than at tributary one and species composition differs for studied sites.

Submitted by ANTONIO APARECIDO COUTO JUNIOR null (acjunior_2003@hotmail.com) on 2016-01-21T19:53:04Z No. of bitstreams: 1 COUTO JUNIOR, A.A..pdf: 3010240 bytes, checksum: fe4cb682bc6ec5ccb27e530d99f668e2 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-01-25T13:20:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 coutojunior_aa_me_rcla.pdf: 3010240 bytes, checksum: fe4cb682bc6ec5ccb27e530d99f668e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T13:20:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 coutojunior_aa_me_rcla.pdf: 3010240 bytes, checksum: fe4cb682bc6ec5ccb27e530d99f668e2 (MD5) Previous issue date: 2016-01-07 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os processos erosivos são elementos essenciais para o conhecimento da evolução da paisagem continental. A ação desses processos resulta na degradação do solo, demandando a utilização de todas as ferramentas disponíveis para a avaliação dos mesmos. Nesse contexto, este trabalho teve por objetivo avaliar e comparar as taxas de erosão hídrica e transporte de sedimentos da bacia do Ribeirão Cachoeirinha, Rio Claro (SP). Este trabalho foi conduzido considerando as seguintes etapas: caracterização dos aspectos fisiográficos da bacia, avaliação da erosão hídrica pela EUPS e quantificação do transporte de sedimentos pelo método simplificado de Colby (1957). Os resultados obtidos indicaram perda de solo de 1,40 t.ha-1. ano-1, com a taxa de 0,9 t.ha-1.ano-1 para o ano de 2014. O transporte de sedimentos foi de 0,37 t.ha-1.ano-1 para o mesmo ano, indicando que aproximadamente 41% do total de sedimento gerado pela erosão hídrica saiu efetivamente da bacia do Ribeirão Cachoeirinha. Assim, os resultados podem servir como uma estratégia viável para estudos de perda de solo e transporte de sedimentos, visando à elaboração de material consistente como subsídio a uma abordagem de planejamento ambiental e gestão territorial. / The erosive processes are essential elements for understanding the evolution of continental landscape. The action of these processes results in soil degradation and demands the use of all the tools available for this evaluation. In this context this research aimed to evaluate and compare erosion rates and sediment transport of Cachoeirinha stream basin, Rio Claro (SP). This work was done considering the following steps: characterization of the physiographic features of the basin, assessment of water erosion by USLE and quantification of sediment transport by the simplified method of Colby (1957). The results indicated soil loss of 1,40 t.ha-1 .year-1 , with the rate of 0,9 t.ha-1 for the year 2014. Already sediment transport was 0,37 t ha-1 .year-1 for the same year, indicating that about 41% of sediment generated by water erosion effectively leaves the Cachoeirinha stream basin. Thus, the results can contribute to the understanding of hydrosedimentological dynamic in this area and serve as a viable strategy for studies of soil loss and sediment transport, aiming at developing consistent material for future researches about environmental planning and land management. / FAPESP: 2014/02189-6

A proposta deste trabalho consiste na aplicação de dados de concentração de sedimentos em suspensão, na zona de arrebentação das ondas, para quantificar o transporte longitudinal que ocorre no Litoral Norte do Estado do Rio Grande do Sul – Brasil. Os dados de suspensão foram coletados a partir de uma estrutura construída perpendicularmente à linha de praia (Plataforma de Pesca de Tramandaí). As amostragens foram feitas, de modo a cobrir a zona de arrebentação, para diferentes distâncias do fundo. Verificou-se ao longo do trabalho, que o valor médio da concentração de sedimentos em suspensão (C) em quilogramas massa por metro linear de praia, apresentou como propriedade principal, uma forte proporcionalidade com a área da seção (S), ao longo do perfil, (C(kg;m) = 3,10-4 S2 + 0,1173 S). Utilizando esta particularidade, foi proposto um modelo utilizando as equações do perfil de equilíbrio de Dean (1977) para gerar o perfil de fundo. O limite deste foi obtido pela profundidade do ponto de arrebentação, determinada através da metodologia proposta por Herbich (2000). A área foi obtida por integração da equação de Dean, entre a linha de praia e o limite da zona de arrebentação. Através da propriedade citada acima, obteve-se a concentração total de sedimento entre a linha de praia e a arrebentação. O fluxo de sedimento foi obtido pelo produto da concentração total pela velocidade de corrente obtida pela aplicação da equação de Longuet-Higgins (1970). Os dados de ondas utilizados foram obtidos a partir de previsões fornecidas pela NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration), para o ano de 2009. Observou-se ainda, que a direção do transporte resultante foi de SW para NW, em acordo com observações geológicas. O valor encontrado foi 314.799,10 m3/ano. / The purpose of this work is the application of data of suspended sediment concentration in the breaking zone waves, to quantify the longitudinal transport that occurs on the northern coast of Rio Grande do Sul - Brazil. The data of suspended sediment were collected from a structure built perpendicular to the beach line (Fishing Platform Tramandaí). The samples were taken so as to cover the breaking zone for different distances from the bottom. It was found during the study, the mean value of the suspended sediment concentration (C) in kg weight per linear meter of sand, presented as a main property, a strong proportionality to the sectional area (S) along the profile (C (kg/m) = 3.10-4 S2 + 0,1173S). Utilizing this characteristic, we propose a model using Dean’s (1977) equations of equilibrium profile, to generate the bottom profile. The limit of this was obtained by the depth of the point of breaking, determined using the methodology proposed by Herbich (2000). The area was obtained by integrating the equation Dean between the beach line and the limit of the breaking zone. Through the property mentioned above, there was obtained a total concentration of sediment between the beach line and breaking zone. The flux of sediment was obtained by the product of total concentration and the velocity of flux obtained by applying the equation Longuets-Higgins (1970). The wave data used were obtained from forecasts provided by NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration) for the year 2009. It was also observed that the direction of transport resulting from SW to NW, in agreement with geological observations. The value found was 314799,10 m3/year.

Devido a dificuldade em se modelar a contribuição de aporte de sedimentos provenientes de erosões lineares em uma bacia hidrográfica, muitas vezes estes são desconsiderados nos estudos hidrossedimentológicos, contudo, podem corresponder a parcela significativa do assoreamento. O presente projeto analisou como a contribuição de uma voçoroca no município de Santo Antônio do Aracanguá (SP), para o assoreamento do Ribeirão das Cruzes, tributário do reservatório da UHE Três Irmãos (Rio Tietê). O estudo foi conduzido por meio de pesquisa teórica (levantamento bibliográfico), coletas de dados na área de estudo e por meio de simulação computacional. Com auxílio de ferramentas de geoprocessamento foram quantificados o volume assoreado no tributário determinado por levantamento batimétrico (12,31 hm³) e o volume de solo erodido na voçoroca por meio de levantamento topográfico (0,22 hm³). Comparando estes resultados obtivemos a contribuição de 1,80% da erosão linear para o assoreamento do tributário nos 21,12 anos anteriores a pesquisa. No entanto, devido a estimativa do surgimento e desenvolvimento da voçoroca estar associado aos últimos 7,11 anos, a contribuição no assoreamento para este período foi de 5,17%. O estudo ainda apontou o depósito destes sedimentos nos primeiros 2 km à jusante da interface erosão-represa. Erosões lineares podem contribuir significativamente no processo de assoreamento como demonstrado no estudo de caso, sendo necessário se considerar este tipo de contribuição nos estudos de aporte de sedimento em corpos d\'água. / Due the difficulty of modeling the contribution of sediment delivery from linear erosions in a watershed, these are often overlooked in hydrosedimentological studies, however, may represent a significant portion of siltation. This project analyzes the contribution of a gully erosion in Santo Antonio do Aracanguá (SP) for the sedimentation of Ribeirão das Cruzes, a tributary of the UHE Three Brothers reservoir (Tietê River). The study was conducted from theoretical research (bibliographic research), data collection in the study area and through computer simulation. With the aid of GIS tools were quantified the silted volume in the tributary, determined by bathymetric survey (12.31 hm³) and the volume of eroded soil in the gully erosion by topography surveying (0.22 hm³). Comparing these results, we have obtained the contribution of 1.80% from linear erosion to the sedimentation in the tributary during the 21.12 years preceding the survey. However, due to estimative of the beginning and development of the gully erosion being associated with the last 7.11 years, the contribution to sedimentation in this period was 5.17%. The study also accused the deposit of sediment in the first 2 km downstream interface \"erosion-dam\". Linear erosions can contribute significantly in the process of sedimentation as shown in the study case, being necessary to consider this type of contribution in studies of sediment input into water bodies.

O adequado projeto de obras fluviais requer o conhecimento das condições sob as quais um curso d\'água natural atinge seu estado de equilíbrio. Para que este estado de equilíbrio seja determinado analiticamente é necessário utilizar um número de equações compatível com a quantidade de incógnitas do sistema, denominadas de graus de liberdade. Em um curso d\'água escoando sobre leito aluvionar não coesivo é possível admitir até quatro graus de liberdade, que são: a largura, a profundidade, a declividade e o traçado em planta do canal. Neste trabalho são apresentados alguns métodos que permitem avaliar as condições de estabilidade de um canal através do uso de relações puramente empíricas, ou através da aplicação de equações derivadas dos princípios físicos que regem a Hidráulica Fluvial, sendo possível ainda combinar o uso das duas abordagens no mesmo método. / The properly design of river improvements depends on the knowledge of the conditions under which a natural river becomes stable. This state of equilibrium is determined analytically if the number of equations is enough to describe the unknown system factors, called degrees of freedom. In an alluvial stream, it\'s possible to consider four degrees of freedom, they are: width, depth, channel slope and the variations in plan-form stream. This text presents some methods to evaluate the stability condition of a channel using empirical relationships, equations based on theoretical principles of Fluvial Hydraulics or both of these approaches in the same method.

O objetivo desta tese foi avaliar os impactos decorrentes das mudanças de uso da terra e da variabilidade climática nos recursos hídricos (vazão e fluxo de sedimentos), em mesoescala (bacia do rio Piracicaba) e em pequena escala (microbacia do Ribeirão das Posses), através de um estudo de modelagem numérica com o modelo SWAT (Soil and Water Assessment Tool). Foram utilizados dados de modelo numérico de terreno, mapas de solo e uso da terra, temperatura, precipitação, vento, radiação solar e umidade relativa para forçar o modelo SWAT. O modelo mostrou resultados satisfatórios de desempenho na comparação com dados observados, conforme mostram os índices estatísticos na bacia do rio Piracicaba (COE entre 0,97 e 0,99 para vazão e de 0,90 para fluxo de sedimentos) e no Ribeirão das Posses (COE de 0,53 para a vazão e 0,7 para fluxo de sedimentos). Nas simulações de modificações de uso da terra os resultados indicam que em ambas as bacias as maiores vazões ocorrem nos cenários de desflorestamento, sendo o cenário de pastagem o de valores mais expressivos. O modelo correspondeu às evidências de que as vazões máximas, por exemplo os eventos de inundações, podem ser mitigados com o reflorestamento e que o cenário de antropização com gramíneas, no caso das pastagens e cana-de-açúcar, os eventos extremos tendem a ser aumentados ainda mais. Na avaliação da simulação dos fluxos de sedimentos, o cenário de reflorestamento por eucalipto mostra redução na perda do solo, porém ainda abaixo do cenário de reflorestamento por vegetação nativa, que apresentou os menores valores de fluxo de sedimentos, em ambas as bacias. Na simulação levando-se em consideração as mudanças climáticas, os resultados mostram aumento de vazão para o futuro (2078-2098) e consequente aumento de fluxo de sedimento, sendo um aumento médio de 12 % nas vazões do Piracicaba e de 19 % no fluxo de sedimentos. No Ribeirão das Posses este padrão de resposta também ocorreu, com aumento de 46% na vazão e 40 % no fluxo de sedimentos. / The aim of this thesis was to evaluate the impacts of changes in land use and climate variability on water resources (discharge and sediment fluxes), into mesoscale (Piracicaba River basin) and small-scale (watershed Ribeirão das Posses) processes throughout a study of numerical modeling with SWAT model (Soil and Water Assessment Tool). Data of numerical model of terrain, soil maps and land use, temperature, precipitation, wind speed, solar radiation and relative humidity forced the SWAT model. The model showed a satisfactory performance in comparison with the observed data, as showed by the statistical indices of the Piracicaba River Basin (COE between 0.97 and 0.99 to 0.90 for flow and sediment fluxes) and Ribeirão das Posses (COE of 0.53 to 0.7 for flow and sediment fluxes). In simulations of changes in land use the results indicate that in both basins larger flows occur in the case of deforestation scenarios, being the scene of the pasture the highest values. The model corresponded to the evidence that peak flows, for example the events of flooding can be mitigated with reforestation and the scenario of anthropogenic with grasses for grazing land and sugar cane, extreme events tend to be further enhanced too. In assessing the simulation of sediment flows, the scenario of reforestation with eucalyptus shows reduction in soil loss, but still below the scenario reforestation with native vegetation, which presented the lowest values of sediment flux in both basins. In the simulation taking into account climate change, the results show increased flow to the future (2078-2098) and consequent increase in stream sediment, with an average 12% increase in the flows of Piracicaba and 19 % in the flow sediment. In Ribeirão das Posses this response pattern also occurred with a 46% increase in throughput and 40 % in the stream sediments.

A proposta deste trabalho consiste na aplicação de dados de concentração de sedimentos em suspensão, na zona de arrebentação das ondas, para quantificar o transporte longitudinal que ocorre no Litoral Norte do Estado do Rio Grande do Sul – Brasil. Os dados de suspensão foram coletados a partir de uma estrutura construída perpendicularmente à linha de praia (Plataforma de Pesca de Tramandaí). As amostragens foram feitas, de modo a cobrir a zona de arrebentação, para diferentes distâncias do fundo. Verificou-se ao longo do trabalho, que o valor médio da concentração de sedimentos em suspensão (C) em quilogramas massa por metro linear de praia, apresentou como propriedade principal, uma forte proporcionalidade com a área da seção (S), ao longo do perfil, (C(kg;m) = 3,10-4 S2 + 0,1173 S). Utilizando esta particularidade, foi proposto um modelo utilizando as equações do perfil de equilíbrio de Dean (1977) para gerar o perfil de fundo. O limite deste foi obtido pela profundidade do ponto de arrebentação, determinada através da metodologia proposta por Herbich (2000). A área foi obtida por integração da equação de Dean, entre a linha de praia e o limite da zona de arrebentação. Através da propriedade citada acima, obteve-se a concentração total de sedimento entre a linha de praia e a arrebentação. O fluxo de sedimento foi obtido pelo produto da concentração total pela velocidade de corrente obtida pela aplicação da equação de Longuet-Higgins (1970). Os dados de ondas utilizados foram obtidos a partir de previsões fornecidas pela NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration), para o ano de 2009. Observou-se ainda, que a direção do transporte resultante foi de SW para NW, em acordo com observações geológicas. O valor encontrado foi 314.799,10 m3/ano. / The purpose of this work is the application of data of suspended sediment concentration in the breaking zone waves, to quantify the longitudinal transport that occurs on the northern coast of Rio Grande do Sul - Brazil. The data of suspended sediment were collected from a structure built perpendicular to the beach line (Fishing Platform Tramandaí). The samples were taken so as to cover the breaking zone for different distances from the bottom. It was found during the study, the mean value of the suspended sediment concentration (C) in kg weight per linear meter of sand, presented as a main property, a strong proportionality to the sectional area (S) along the profile (C (kg/m) = 3.10-4 S2 + 0,1173S). Utilizing this characteristic, we propose a model using Dean’s (1977) equations of equilibrium profile, to generate the bottom profile. The limit of this was obtained by the depth of the point of breaking, determined using the methodology proposed by Herbich (2000). The area was obtained by integrating the equation Dean between the beach line and the limit of the breaking zone. Through the property mentioned above, there was obtained a total concentration of sediment between the beach line and breaking zone. The flux of sediment was obtained by the product of total concentration and the velocity of flux obtained by applying the equation Longuets-Higgins (1970). The wave data used were obtained from forecasts provided by NOAA (National Oceanic Atmospheric Administration) for the year 2009. It was also observed that the direction of transport resulting from SW to NW, in agreement with geological observations. The value found was 314799,10 m3/year.