Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OsvaldoCS_TESE.pdf: 5419870 bytes, checksum: 262730b1c0403826588e3ca7137507e0 (MD5) Previous issue date: 2013-07-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The production of waste from urban and industrial activities is one of the factors of environmental contamination and has aroused attention of the scientific community, in the sense of its reuse. On the other hand, the city of Salvador/Ba, with approximately 262 channels, responsible for storm water runoff, produces every year, by the intervention of cleaning and clearing channels, a significant volume of sediments (dredged mud), and thus an appropriate methodology for their final destination. This study aims to assess the influence of incorporation of these tailings in arrays of clay for production of interlocked block ceramic, also known as ceramic paver. All the raw materials from the metropolitan region of Salvador (RMS) were characterized by x-ray fluorescence, x-ray diffraction, thermal analysis (TG and TDA), particle size analysis and dilatometry. With the use of statistical experimental planning technique, ternary diagram was defined in the study region and the analyzed formulations. The specimens were prepared with dimensions of 60x20x5mm?, by uniaxial pressing of 30 MPa and after sintering at temperatures of 900?, 1000? and 1100?C the technological properties were evaluated: linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent specifies mass, flexural rupture and module. For the uniaxial compression strength used cylindrical probe body with ? 50 mm. The standard mass (MP) was prepared with 90% by weight of clay and 10% by weight of Channel sediment (SCP), not being verified significant variations in the properties of the final product. With the incorporation of 10% by weight of manganese residue (PFM) and 10% by weight of the Ceramic waste (RCB) in the mass default, in addition to adjusting the plasticity due to less waste clay content, provided increased linear firing shrinkage, due the significant concentration of K2O, forming liquid phase at low temperature, contributing to decreased porosity and mechanical resistance, being 92,5 MPa maximum compressive strength verified. After extract test leachate and soluble, the piece containing 10% of the PFM, was classified as non-hazardous and inert material according to NBR10004/04 ABNT. The results showed the feasibility on using waste, SCP, RCB and PFM clay mass, at temperatures above 900?C, paver ceramic production, according to the specifications of the technical standards, so that to exceed the 10% of the PFM, it becomes imperative to conduct studies of environmental impacts / A produ??o de res?duos provenientes das atividades urbanas e industriais ? um dos fatores de contamina??o ambiental e tem despertado aten??o da comunidade cientifica, no sentido do seu reaproveitamento. Por outro lado, a cidade do Salvador/Ba, com aproximadamente 262 canais, respons?veis pelo escoamento de ?guas pluviais, produz todo ano, pela necessidade de interven??o de limpeza e desobstru??o de canais, um volume significativo de sedimentos (lama dragada), impondo dessa forma uma metodologia adequada para sua destina??o final. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influ?ncia da incorpora??o desses rejeitos em matrizes de argila para produ??o de bloco intertravado cer?mico, tamb?m conhecido como paver cer?mico. Todas as mat?rias primas oriundas da Regi?o Metropolitana de Salvador (RMS) foram caracterizadas por fluoresc?ncia de raios -X, difra??o de raios -X, analise t?rmica (TG e TDA), analise granulom?trica e dilatometria. Com a utiliza??o da t?cnica estat?stica de planejamento experimental, foi definida em diagrama tern?rio a regi?o de estudo e as formula??es analisadas. Foram preparados os corpos de prova com dimens?es de 60x20x5mm3, por prensagem uniaxial de 30 MPa e, ap?s sinteriza??o nas temperaturas de 900?, 1000? e 1100?C, as propriedades tecnol?gicas avaliadas foram: retra??o linear, absor??o de ?gua, porosidade aparente, massa especifica aparente, m?dulo de ruptura ? flex?o. Para a resist?ncia ? compress?o uniaxial utilizou-se o corpo de prova cil?ndrico com ? de 50mm. A massa padr?o (MP) foi preparada com 90% em peso de argila e 10% em peso do sedimento de canais (SCP), n?o sendo verificadas varia??es significativas nas propriedades do produto final. Com a incorpora??o de 10% em peso do res?duo de mangan?s (PFM) e 10% em peso do rejeito cer?mico (RCB) na massa padr?o, al?m do ajuste da plasticidade, em fun??o de menor teor de argilominerais dos res?duos, proporcionou aumento da retra??o linear de queima, devido a significativa concentra??o de K2O, formando fase liquida em baixa temperatura, contribuindo para diminui??o da porosidade e aumento da resist?ncia mec?nica, sendo 92,5 MPa a m?xima resist?ncia ? compress?o verificada. Ap?s teste do extrato lixiviado e solubilizado, a pe?a contendo 10% do PFM, foi classificada como material n?o perigoso e inerte segundo NBR10004/04 da ABNT. Os resultados mostraram viabilidade na utiliza??o dos res?duos SCP, RCB e PFM em massa argilosa, em temperaturas acima de 900?C, para produ??o de bloco intertravado, paver cer?mico, de acordo com as especifica??es das normas t?cnicas, de forma que, para teores superiores a 10% do PFM, torna-se imperativo a realiza??o de estudos de impactos ambientais

O entendimento da dinâmica hidrossedimentológica em uma bacia hidrográfica pode ser realizado pelo monitoramento das variáveis hidrossedimentológicas e pela modelagem desses processos. Nesse contexto, essa pesquisa analisou a eficiência do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) na previsão dos processos hidrossedimentológicos na bacia do Taboão (Pejuçara, RS), considerando as saídas (vazão e produção de sedimentos) em um passo de tempo mensal e diário. Para tal, foram utilizados dados de chuva horária dos anos 2008 a 2016, monitorada em quatro pluviógrafos instalados na bacia (PVGs 34, 40, 43 e 51), e dados climáticos da estação meteorológica de Cruz Alta. As informações de vazão, para os anos de 2011 a 2016, foram obtidas por meio da conversão dos dados de nível de água monitorados no exutório da bacia, utilizando uma curva-chave cota x vazão. A concentração de sedimentos suspensos (CSS), para os anos de 2013 a 2015, foi estimada por meio de modelos de redes neurais artificias (RNAs), empregando como entrada dados de turbidez e de nível de água, monitorados no exutório da bacia. O preenchimento das falhas dos registros de precipitação horária foi executado por meio de modelos de Combinações de RNAs (CRNAs) associados à média simples (MS) ou à média ponderada pelo inverso da distância (MP), utilizando como entrada dados pluviométricos dos postos vizinhos. As falhas nos dados de nível de água foram preenchidas por modelos de RNAs, que usaram como entrada níveis de água monitorados em sub-bacias embutidas ou adjacente à bacia do Taboão (bacias do Donato, Turcato, Alemão e Andorinhas), e dados de precipitação média dos quatro pluviógrafos utilizados nessa pesquisa Foram determinadas as defasagens temporais entre os níveis de água das diferentes bacias, e testados o uso da precipitação média com aplicação de filtro temporal linear e/ou exponencial. Os registros falhos nos dados de turbidez foram preenchidos por modelos de RNAs, que empregaram como entrada informações de nível de água monitoradas, de 10 em 10 minutos, no exutório da bacia. A calibração do modelo SWAT para a previsão dos processos hidrológicos foi realizada usando dados de vazão, diários e mensais, para os anos de 2013, 2014 e 2016 e; a etapa de verificação foi executada para os anos de 2011 e 2015. Considerou-se o Método de Green & Ampt para determinação da infiltração de água no solo e 2 anos (2008-2009) para período de aquecimento do modelo SWAT. A calibração do modelo para a produção de sedimentos foi realizada para os anos de 2013 e 2015 e o processo de verificação foi efetuado para o ano de 2014. A calibração e a análise de sensibilidade dos parâmetros foram realizadas com auxílio do SWAT-CUP, utilizando o algoritmo SUFI-2. O coeficiente de Nash–Sutcliffe (NS) das RNAs para preenchimento das falhas de precipitação variou entre 0,35, classificado como “Insatisfatório”, e 0,86, avaliado como “Muito Bom”, considerando critérios propostos por Moriasi et al. (2007). Das 13 RNAs desenvolvidas para preenchimento das falhas nos níveis de água, apenas uma delas foi classificada como de desempenho “Satisfatório” durante o treinamento e; as demais enquadraram-se como de desempenho “Muito Bom”. Na etapa de verificação, sete RNAs foram consideradas com desempenho “Muito Bom” e cinco com “Bom” desempenho No preenchimento das falhas de turbidez, das cinco RNAs desenvolvidas, quatro mostraram “Bom” desempenho durante o treinamento, e uma rede teve desempenho “Muito Bom”; enquanto que, no processo de verificação, duas RNAs tiveram desempenho “Muito Bom”, uma delas foi classificada com desempenho “Bom” e; duas RNAs foram consideradas com desempenho “Satisfatório”. As estatísticas de desempenho dos modelos de RNAs desenvolvidos para o preenchimento das falhas de nível de água, de turbidez e de precipitação também demonstraram que tais redes representam uma alternativa interessante para a obtenção de séries contínuas desses dados, possibilitando o uso posterior dos registros para a modelagem hidrossedimentológica. A calibração do modelo SWAT para estimativa da vazão mensal mostrou desempenho “Muito Bom” (NS=0,78), e para a determinação da vazão diária foi considerado “Bom” (NS=0,72). Na etapa de verificação, o modelo manteve o “Bom” desempenho (NS=0,68) para estimativa da vazão diária, decaindo para desempenho “Satisfatório” (NS=0,64) para a simulação em escala mensal. Para a estimativa da produção de sedimentos mensal, o desempenho do modelo foi considerado “Bom” tanto na calibração (NS=0,66) quanto na verificação (NS=0,70). Na escala diária o desempenho foi “Satisfatório” para a calibração (NS=0,64) e “Insatisfatório” para a verificação (NS=0,38) Tais resultados indicam que o modelo SWAT é uma ferramenta promissora para aplicações na previsão hidrossedimentológica na bacia do Taboão, especialmente em termos de simulações dos processos hidrológicos. No entanto, existem limitações para aplicações na estimativa da produção de sedimentos, sobretudo quando considerados os processos em escala diária. Essas limitações são consequência da presença de processos erosivos na bacia (voçorocas), que não são simulados pelas rotinas presentes no modelo SWAT, bem como pelo escoamento dominante ser do tipo subsuperficial, com ocorrência de pipping; indicando-se, portanto, adequações nas rotinas do modelo para melhor representatividade desses processos. / The understanding of hydrosedimentological dynamics in a watershed can be obtained by monitoring the hydrossedimentological variables and by modeling these processes. In this context, this research analyzed the efficiency of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) in predicting the hydrosedimentological processes in the Taboão basin (Pejuçara, RS), considering the outputs (flow and sediment production) in a monthly and daily time step. For that, hourly rainfall data from 2008 to 2016 were monitored at four pluviographs installed in the basin (PVGs 34, 40, 43 and 51), and climate data were obtained from the Cruz Alta meteorological station. The flow information for the years 2011 to 2016 was obtained by converting the monitored water level data into flow by using a rating curve. The suspended sediment concentration (SSC), from 2013 to 2015, was estimated using artificial neural network (ANN) models, using as input turbidity and water level data, monitored in the basin. The filling of the hourly rainfall records was performed by models of Combinations of RNAs (CRNAs) associated with the simple mean (MS) or weighted mean to the inverse distance (MP), using as input rainfall data from the neighboring stations. Failures in the water-level data were filled by RNA models, which used as input water levels monitored in sub-basins adjacent or embedded to the Taboão basin (Donato, Turcato, Alemão and Andorinha basins), and mean precipitation data of the four pluviographs used in this research. The temporal lags between the water levels of the different basins were determined and the use of the average precipitation with linear and exponential temporal filters was tested The turbidity data records were filled by RNA models, using water level information monitored at every 10 minutes. The SWAT model calibration for predicting the hydrological processes was performed using daily and monthly flow data for the years 2013, 2014 and 2016 and the verification step was performed for the years 2011 and 2015; considering Green & Ampt Method for infiltration estimation and 2 years of warm-up period (2008-2009). The calibration of the model for sediment yield was performed for the years 2013 and 2015 and the verification process was carried out for the year 2014. The calibration and sensitivity analysis of the parameters were performed with the assistance of SWAT-CUP, using the SUFI-2 algorithm. The Nash-Sutcliffe Coefficient (NS) of the RNAs used to fill precipitation faults varied between 0.35, classified as "Unsatisfactory", and 0.86, evaluated as "Very Good", considering criteria proposed by Moriasi et al. (2007). Of the 13 RNAs developed to fill water level failures, only one of them was classified as a "Satisfactory" performance during training and; the others have been classified as "Very Good" performance. In the verification step, seven RNAs were considered to have "Very Good" performance and five had "Good” performance. In the fulfillment of the turbidity faults, of the five RNAs developed, four showed "Good" performance during the training, and one network had "Very Good" performance; while in the verification process two ANNs performed "Very Good", one of them was classified as "Good" and; two ANNs were considered to have "Satisfactory" performance The performance statistics of the ANN models developed to fill the water level, turbidity and precipitation failures also demonstrated that such networks represent an interesting alternative to obtain continuous series of these data, allowing the later use of the records for hydrossedimentological modeling. In the verification processes, the model maintained a “Good” performance (NS=0.68) to estimate the daily flow, decreasing to "Satisfactory" performance (NS=0.64) for the monthly scale simulation. For the estimation of sediment yield the model performance was considered "Good" for monthly calibration period (NS=0.66) and also for the verification (NS=0.70). In daily scale the performance was "Satisfactory" for calibration (NS=0.64) and “Unsatisfactory” in the verification (NS=0.38). These results indicate that the SWAT model is a promising tool for applications in the hydrosedimentological forecasting in the Taboão basin, especially in terms of hydrological processes simulations. However, there are limitations to applications in the estimation of sediment production, especially when considering daily scale processes. These limitations are due to the presence of erosive processes in the basin (gully erosion), which are not simulated by the routines present in the SWAT model, as well as by the existence of the lateral flow with occurrence of pipping; indicating, therefore, the need for adjustments in the routines of the model to better represent these processes.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Phosphorus (P) plays an important role in eutrophication of aquatic systems and the streams and pond bed sediments are an important environmental compartment in this process. The bed sediment can act as a sink or source of P to the overlying water depending on their physicochemical and biological characteristics. The objective of the present study was to evaluate the P dynamics in bottom sediment of ponds and streams and to determine their potential to adsorb or release P due to human activities in two agricultural watersheds. The watersheds, with an area of 1,426 km2 (PBH140) and 0.783 km2 (PBH80), are located in a landscape in the city of Júlio de Castilhos, State of Rio Grande do Sul (RS), Brazil. The water and bed sediment samples were collected from ponds and streams in the two watersheds. The characteristics evaluated includes, particle size distribution, total organic carbon and organic and inorganic P fractions P. Through P adsorption-desorption parameters i. e., potentially bioavailable particulate P (Pppb), particulate bioavailable P (Ppb), P desorption rate (λ), equilibrium P concentration (EPC0) and maximum P sorption (CMAP) was determined by the P adsorption-desorption curves. The results indicated that in the particle size, the sand fraction dominated in the stream samples while the pond showed a more fine sediment (silt and clay). Phosphorus fractions ranged depending on the use and management of soil in the vicinity, the presence of point or diffuse pollution sources, contributing to high inorganic P forms in the bed sediments. Furthermore, the fractions of lower P lability were more expressive indicating that low P release to the water column. With an increase in human pressure in the upstream area, there was an increase in bioavailable P forms to aquatic biota, as observed by high concentration of resin extracted bioavailable P. The high Pmax observed in the both type of bed sediments indicates low P saturation of these sediments due to low levels of P in the landscape soils and or low application of fertilizer or manure P. The low phosphorus desorption in distilled water (Q0) and reduced EPC0 give indicate that the these sediments are sink of soluble P and have an important role to maintain water quality in the two monitored watersheds. / O fósforo (P) desempenha um papel importante na eutrofização dos ecossistemas aquáticos e, o sedimento de fundo de córregos e açudes constitui um compartimento ambiental importante nesse processo. O sedimento de fundo tem a capacidade de atuar como fonte ou dreno de P para a coluna de água sobrejacente, dependendo de suas características físico-químicas e biológicas. O objetivo do presente estudo foi avaliar a dinâmica do fósforo no sedimento de fundo de açudes e córregos e determinar seu potencial de retenção ou liberação de fósforo solúvel, em função da ação antrópica exercida sobre duas bacias hidrográficas agrícolas. As bacias hidrográficas, com área de 1,426 km2 (PBH140) e 0,783 km2 (PBH80), estão localizadas em um assentamento da reforma agrária no município de Júlio de Castilhos, Rio Grande do Sul, Brasil. Amostras de água e sedimento de fundo foram coletadas em açudes e córregos nas duas bacias hidrográficas. As características avaliadas incluem a distribuição granulométrica, teor de carbono orgânico total e as frações orgânicas e inorgânicas de P. Por meio de curvas de dessorção estimou-se o fósforo particulado potencialmente biodisponível (Pppb), a taxa de dessorção (λ) e o fósforo particulado biodisponível (Ppb). Estimou-se, por meio de curvas de adsorção, a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) e a concentração de equilíbrio de fósforo. Os resultados indicaram que, no tamanho de partículas, a fração areia predominou nas amostras de sedimento de fundo dos córregos, enquanto que nos açudes o sedimento apresentou-se mais fino (silte e argila). As frações de fósforo variaram em função do uso e manejo do solo no entorno, da presença de fontes de poluição pontual ou difusa. As frações predominantes de fósforo predominantes no sedimento de fundo foram as frações inorgânicas. Além disso, as frações de fósforo de menor labilidade foram mais expressivas, indicando baixa capacidade de fornecimento de P para a coluna de água. Com o aumento da pressão antrópica sobre os recursos hídricos ocorreu um aumento nas formas biodisponíveis de P para a biota aquática, observado principalmente pelo aumento nos teores de P extraídos com a resina trocadora de ânions. A elevada CMAP nos sedimentos amostrados nos açudes e córregos indica uma baixa saturação previa dos sítios de adsorção de P, decorrentes dos baixos níveis de P nos solos das bacias e pela baixa aplicação de fertilizantes ou dejetos de suínos e aves. A baixa dessorção de fósforo em água destilada (Q0) e a reduzida CEP conferem aos sedimentos um importante papel de dreno de P solúvel nos recursos hídricos das duas bacias monitoradas.

Este trabalho teve como objetivo estudar as diferentes formas do fósforo (dissolvida, particulada e sedimentar) ao longo do complexo estuarino-lagunar de Cananeia-Iguape (SP) considerando o impacto antrópico regional causado pela abertura do canal do Valo Grande, observando o processo de ciclagem biogeoquímica do fósforo na coluna d\' água e no sedimento. O sistema foi caracterizado por meio de parâmetros hidrológicos, hidroquímicos e sedimentológicos, com enfase a formas do fósforo na água (fósforo inorgânico dissolvido, fósforo orgânico dissolvido, fósforo inorgânico particulado e fósforo orgânico particulado) e sua especiação no sedimento (fósforo biodisponível, fósforo ligado à oxi-hidróxidos de ferro, fósforo ligado à apatita autigênica, fósforo ligado à fluorapatita, fósforo orgânico e fósforo total). Para tanto foram realizadas duas coletas amostrais, uma em agosto de 2014 (inverno) composta por 20 estações, e outra em maio de 2015 (outono) com 19 estações. De posse destes dados foi possível observar no complexo estuarino dois comportamentos distintos, regidos principalmente pela influência do rio Ribeira de Iguape. Os valores mais altos fósforo dissolvido (valores de PID próximos à 10 μmol L-1 em agosto de 2014 e à 5 μmol L-1 em maio de 2015) e particulado (PIP foi de aproximadamente 70 μmol g-1 em agosto de 2014 e 60 μmol g-1 em maio de 2015) indicando a influência dos materiais e água doce introduzidos no sistema via Valo Grande. No sedimento esta distribuição foi menos evidente, recebendo maior influência da granulometria e dos processos de deposição sedimentar (P-T de aproximadamente 16 μmol g-1 e P-Fe próximo à 9 μmol g-1). Existe uma grande possibilidade de a mineração contribuir antropicamente ao aporte de fosforo especialmente na forma inorgânica. No sistema estuarino como um todo as formas particuladas de fósforo tiveram valores mais elevados que as dissolvidas, indicando um processo ativo de adsorção do fósforo ao material particulado. O setor sul apresenta concentrações menores de fósforo, indicando a maior influência marinha. Este estudo caracterizou o complexo estuarino-lagunar de Cananeia-Iguape como retentor de fósforo. / This work aimed to study the different phosphorus forms (dissolved, particulate and sedimentary) along the Cananeia-Iguape estuarine-lagoon complex (SP) considering the regional anthropic impact caused by the opening of the Valo Grande channel, observing the process of biogeochemical cycling of phosphorus in the water column and sediment. The system was characterized by means of hydrological, hydrochemical and sedimentological parameters, with emphasis in phosphorus forms in water (dissolved inorganic phosphorus, dissolved organic phosphorus, particulate inorganic phosphorus and particulate organic phosphorus) and speciation in sediment (loosely sorbed phosphorus, ferric iron-bound phosphorus, authigenic apatite biogenic apatite CaCO3- bound phosphorus, detrital apatite, organic phosphorus and total phosphorus). To this end there were two sample collections, one in August 2014 (winter) with 20 stations, and another in May 2015 (autumn) with 19 stations. Based on these data two distinct behaviors were observed in the system. They are mainly governed by the influence of the Ribeira de Iguape river. The northern sector showed higher values of dissolved (values of PID near 10 μmol L-1 in August 2014 and 5 μmol L-1 in May 2015) and particulate phosphorus (PIP was approximately 70 μmol g-1 in August 2014 and about 60 μmol g-1 in May 2015), indicating the influence of materials and fresh water input into the system via Valo Grande. In the sediment this distribution was less evident, being more influenced by grain size and sediment deposition processes (P-T was approximately 16 μmol g-1 and P-Fe near 9 μmol g-1). There is a great possibility mining was the main anthropic activity that contributes to phosphorus input especially in the inorganic form. In the estuarine system as a whole, phosphorus particulate forms were higher than those dissolved, indicating an active dissolved phosphorus adsorption process on the particulate material. The southern sector has lower phosphorus concentrations, indicating the greater marine influence. This study characterized the Cananeia-Iguape estuarine-lagoon complex as phosphorus retainer.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In aquatic environments, heavy metals are produced from natural and anthropogenic sources and the degree of contamination in fish tissues depend on pollutant type, fish species, sampling site, trophic level and their mode of feeding. The heavy metal concentration (Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn and Pb) in water, sediment and liver of two fish species (Oligosarcus spp - carnivore and Chyphocarax voga - detritovore) was analyzed at two sampling sites in Sinos River, Brazil, during the four seasons. The highest heavy metals concentration was observed in the sediment, followed by water and lowest in fish. As the sediment was the major sink for pollution by metals in this river, it probably played an important role in the uptake of these metals by the detritivore species, which accumulated more metals in the liver than the carnivore species. Furthermore, potential ecological risk was low for both sampling sites, showing the low metal contamination in this area. / Em ambientes aquáticos, metais pesados são produzidos a partir de fontes naturais e antropogênicas e o grau de contaminação nos tecidos dos peixes depende do tipo de poluente, da espécie de peixe, do local da amostragem, do nível trófico e seu modo de alimentação. A concentração de metais pesados (Al, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn e Pb) na água, sedimento e fígado de duas espécies de peixes (Oligosarcus spp - carnívoro e Chyphocarax voga - detritívoro) foram analisados em dois pontos do Rio do Sinos, Brasil, durante as quatro estações do ano. O objetivo foi testar as hipóteses que o nível trófico e a proximidade com áreas impactadas influenciam o nível de contaminação por metais. As maiores concentrações de metais pesados foram observadas no sedimento, seguidas pela água e menores nos peixes. Como o sedimento foi o maior dreno para poluição por metais neste rio, provavelmente desempenhou um importante papel na captação destes metais pela espécie detritívora, a qual acumulou mais metais no fígado que a espécie carnívora. Além disso, o potencial risco ambiental foi baixo para os dois pontos amostrados, demonstrando a baixa contaminação por metais na área.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo utilizou radiotraçador para acompanhar a especiação do iodo em amostras de água de manguezal durante experimentos de incubação, em laboratório, onde o efeito da filtração, utilizando filtro de porosidade 0,22 mm, sobre a conversão entre iodeto e iodato foi verificado. Após 61 dias de incubação, os resultados indicaram não haver diferença significativa na conversão de iodato a iodeto entre as amostras filtradas e não filtradas (44,6 9,7%). Foi observada pequena retenção do iodato nos filtros (2% nas amostras não filtradas e 0,5% nas amostras esterilizadas). Não houve, também, diferença na oxidação do iodeto entre as amostras. Contudo, observou-se maior retenção do radiotraçador no material particulado que chegou a reter 7% do iodeto nas amostras não filtradas. Estudou-se ainda, a cinética de remoção de iodeto e iodato da coluna d`água pelo sedimento e o enriquecimento deste elemento no sedimento em diferentes condições de óxi-redução na interface água-sedimento. A remoção de iodeto e iodato da coluna d`água obedeceu a uma cinética de 1 ordem e seu enriquecimento na camada superficial do sedimento ocorreu tanto em condições óxicas quanto em condições anóxicas, porém, em condições óxicas, esta remoção foi mais rápida e houve maior acúmulo do radiotraçador na camada superficial do sedimento, indicando assim, que os processos de remoção e acúmulo do iodo são dependentes do Eh. Observou-se, ainda, desprendimento de até 9 vezes mais iodo retido no sedimento em condições anóxicas do que em condições óxicas. Em condições anóxicas, retornou até 27% do iodo retido no sedimento para a coluna d`água, enquanto, em condições óxicas, este retorno chegou apenas a 3%. Isso demonstra que o sedimento, em condições anóxicas, pode agir como fonte deste elemento para a coluna d`água. Testemunhos com remoção da matéria orgânica e dos microorganismos mostraram pequena diferença na cinética de remoção e no acúmulo de iodato comparados aqueles que não sofreram tratamento, sugerindo, um papel secundário da matéria orgânica e dos microorganismos nos processos de enriquecimento de iodo pelos sedimentos. / This study used radiotracers to investigate the iodine speciation in mangrove waters in incubation experiments in laboratory, on which the role of biological and chemical processes were evaluated. After 61 days of incubation, results did not indicate a significant difference between filtered and unfiltered samples for iodate convertion to iodide (44.6 9.7%). It was observed a low retention of iodate in the filters (2% in unfiltered samples and 0.5% in sterilized samples). However, it was observed a greater radiotracer retention by particulate matter (up to 7% of iodide in unfiltered samples). The kinetics of iodide and iodate removal from the water column by sediments and the enrichment of iodine within sediments under different redox conditions near the water-sediment interface was also investigated. Iodide and iodate removal from water followed a first-order kinetics and their enrichment in surface sediment layers occurred in oxic and ano xic conditions. This the removal was faster and the sediment enrichment was greater in oxic conditions, indicating that both are redox-dependent. After iodine removal from the water column, it was observed an iodine release 9 times greater from sediments in anoxic conditions than in oxic conditions. In anoxic conditions there was a iodine return to the water column up to 27%, whereas in oxic conditions this return was up to 3%. This demonstrates that anoxic sediments be a source of iodine to the water column. Organic matter- free, sterilized sediments showed a low difference for the kinetics of iodate removal, suggesting an secondary role of organic matter and microorganisms in the process of iodine enrichment by sediments.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1778944 bytes, checksum: c42dcebf9f7394f2955a83c25a92b1b5 (MD5) Previous issue date: 2009-07-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present work shows an assessment of the environmental conditions of São Marcos Bay in the trace metal (Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al and Mn) levels in water, sediment and fish. For this evaluation three points of collections were selected in the proximities of the Itaqui port, considering the drought and rain periods and the tide conditions. Physico-chemical parameters of the water were evaluated, such as: pH, temperature, salinity and conductivity. The results for these analyses showed that just the salinity (30 ) presented a value below the minimum indicated to characterize as saline water. The other parameters are in agreement with the expected for this type of water. The ecotoxicity test in the water of the Bay demonstrated poisonous effects in all sampling points, therefore confirmed the presence of substances that influence on the system in São Marcos Bay. The quantification of Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al and Mn metals was carried out with Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) thecnique while Anodic Stripping Voltammetry with mercury film electrode was used to determine the other metals that were not quantified by ICP-OES in water samples. Fe and Al concentrations were the most abundant elements in water and sediment with 5,41 and 7,82 mg L-1 average in water for Fe and Al, respectively and 3427 and 4200 mg L-1 maximum for Fe and Al in sediments. For the fish samples only the Pb, Cd and Ni metals were not detected. The CONAMA 357/05 resolution was used for water results discussion and ANVISA 685/08 for the fish results discussion. / O presente trabalho apresenta uma avaliação das condições ambientais da Baía de São Marcos com relação aos níveis de metais-traço Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al e Mn em água, sedimento e peixes. Para esta avaliação foram selecionados três pontos de coletas nas proximidades da região portuária do Itaqui, considerando os períodos de seca e chuva e as condições da maré (vazante e enchente). Parâmetros físico-químicos da água como: pH, temperatura, salinidade e condutividade foram avaliados. Os resultados para estas análises mostraram que apenas a salinidade apresentou-se abaixo de 30 que é o valor mínimo para caracterizar uma água como salina. Os demais parâmetros estão de acordo com o esperado para este tipo de água. O teste de ecotoxicidade realizado na água da Baía demonstrou efeitos tóxicos em todos os pontos de amostragem, confirmando-se que na Baía de São Marcos há a presença de substâncias que influenciam sobre o sistema de ensaio. A quantificação dos metais Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Fe, Al e Mn foi realizada por Espectroscopia de emissão ótica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES) e por voltametria de redissolução anódica com eletrodo de filme de mercúrio os metais que não foram quantificados por ICP-OES em amostras de água. Concentrações de Fe, Al foram as mais abundantes em água e sedimento de fundo com média de 5,41 e 7,82 mg L-1 em água para Fe e Al, respectivamente e máxima de 3427 e 4200 mg L-1 para Fe e Al em sedimentos. Para as amostras de peixes apenas os metais Pb, Cd e Ni não foram detectados. Os resultados foram discutidos com base na Resolução 357/05 CONAMA e Portaria 685/08 da ANVISA para água e peixe, respectivamente.

O entendimento da dinâmica hidrossedimentológica em uma bacia hidrográfica pode ser realizado pelo monitoramento das variáveis hidrossedimentológicas e pela modelagem desses processos. Nesse contexto, essa pesquisa analisou a eficiência do modelo Soil and Water Assessment Tool (SWAT) na previsão dos processos hidrossedimentológicos na bacia do Taboão (Pejuçara, RS), considerando as saídas (vazão e produção de sedimentos) em um passo de tempo mensal e diário. Para tal, foram utilizados dados de chuva horária dos anos 2008 a 2016, monitorada em quatro pluviógrafos instalados na bacia (PVGs 34, 40, 43 e 51), e dados climáticos da estação meteorológica de Cruz Alta. As informações de vazão, para os anos de 2011 a 2016, foram obtidas por meio da conversão dos dados de nível de água monitorados no exutório da bacia, utilizando uma curva-chave cota x vazão. A concentração de sedimentos suspensos (CSS), para os anos de 2013 a 2015, foi estimada por meio de modelos de redes neurais artificias (RNAs), empregando como entrada dados de turbidez e de nível de água, monitorados no exutório da bacia. O preenchimento das falhas dos registros de precipitação horária foi executado por meio de modelos de Combinações de RNAs (CRNAs) associados à média simples (MS) ou à média ponderada pelo inverso da distância (MP), utilizando como entrada dados pluviométricos dos postos vizinhos. As falhas nos dados de nível de água foram preenchidas por modelos de RNAs, que usaram como entrada níveis de água monitorados em sub-bacias embutidas ou adjacente à bacia do Taboão (bacias do Donato, Turcato, Alemão e Andorinhas), e dados de precipitação média dos quatro pluviógrafos utilizados nessa pesquisa Foram determinadas as defasagens temporais entre os níveis de água das diferentes bacias, e testados o uso da precipitação média com aplicação de filtro temporal linear e/ou exponencial. Os registros falhos nos dados de turbidez foram preenchidos por modelos de RNAs, que empregaram como entrada informações de nível de água monitoradas, de 10 em 10 minutos, no exutório da bacia. A calibração do modelo SWAT para a previsão dos processos hidrológicos foi realizada usando dados de vazão, diários e mensais, para os anos de 2013, 2014 e 2016 e; a etapa de verificação foi executada para os anos de 2011 e 2015. Considerou-se o Método de Green & Ampt para determinação da infiltração de água no solo e 2 anos (2008-2009) para período de aquecimento do modelo SWAT. A calibração do modelo para a produção de sedimentos foi realizada para os anos de 2013 e 2015 e o processo de verificação foi efetuado para o ano de 2014. A calibração e a análise de sensibilidade dos parâmetros foram realizadas com auxílio do SWAT-CUP, utilizando o algoritmo SUFI-2. O coeficiente de Nash–Sutcliffe (NS) das RNAs para preenchimento das falhas de precipitação variou entre 0,35, classificado como “Insatisfatório”, e 0,86, avaliado como “Muito Bom”, considerando critérios propostos por Moriasi et al. (2007). Das 13 RNAs desenvolvidas para preenchimento das falhas nos níveis de água, apenas uma delas foi classificada como de desempenho “Satisfatório” durante o treinamento e; as demais enquadraram-se como de desempenho “Muito Bom”. Na etapa de verificação, sete RNAs foram consideradas com desempenho “Muito Bom” e cinco com “Bom” desempenho No preenchimento das falhas de turbidez, das cinco RNAs desenvolvidas, quatro mostraram “Bom” desempenho durante o treinamento, e uma rede teve desempenho “Muito Bom”; enquanto que, no processo de verificação, duas RNAs tiveram desempenho “Muito Bom”, uma delas foi classificada com desempenho “Bom” e; duas RNAs foram consideradas com desempenho “Satisfatório”. As estatísticas de desempenho dos modelos de RNAs desenvolvidos para o preenchimento das falhas de nível de água, de turbidez e de precipitação também demonstraram que tais redes representam uma alternativa interessante para a obtenção de séries contínuas desses dados, possibilitando o uso posterior dos registros para a modelagem hidrossedimentológica. A calibração do modelo SWAT para estimativa da vazão mensal mostrou desempenho “Muito Bom” (NS=0,78), e para a determinação da vazão diária foi considerado “Bom” (NS=0,72). Na etapa de verificação, o modelo manteve o “Bom” desempenho (NS=0,68) para estimativa da vazão diária, decaindo para desempenho “Satisfatório” (NS=0,64) para a simulação em escala mensal. Para a estimativa da produção de sedimentos mensal, o desempenho do modelo foi considerado “Bom” tanto na calibração (NS=0,66) quanto na verificação (NS=0,70). Na escala diária o desempenho foi “Satisfatório” para a calibração (NS=0,64) e “Insatisfatório” para a verificação (NS=0,38) Tais resultados indicam que o modelo SWAT é uma ferramenta promissora para aplicações na previsão hidrossedimentológica na bacia do Taboão, especialmente em termos de simulações dos processos hidrológicos. No entanto, existem limitações para aplicações na estimativa da produção de sedimentos, sobretudo quando considerados os processos em escala diária. Essas limitações são consequência da presença de processos erosivos na bacia (voçorocas), que não são simulados pelas rotinas presentes no modelo SWAT, bem como pelo escoamento dominante ser do tipo subsuperficial, com ocorrência de pipping; indicando-se, portanto, adequações nas rotinas do modelo para melhor representatividade desses processos. / The understanding of hydrosedimentological dynamics in a watershed can be obtained by monitoring the hydrossedimentological variables and by modeling these processes. In this context, this research analyzed the efficiency of the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) in predicting the hydrosedimentological processes in the Taboão basin (Pejuçara, RS), considering the outputs (flow and sediment production) in a monthly and daily time step. For that, hourly rainfall data from 2008 to 2016 were monitored at four pluviographs installed in the basin (PVGs 34, 40, 43 and 51), and climate data were obtained from the Cruz Alta meteorological station. The flow information for the years 2011 to 2016 was obtained by converting the monitored water level data into flow by using a rating curve. The suspended sediment concentration (SSC), from 2013 to 2015, was estimated using artificial neural network (ANN) models, using as input turbidity and water level data, monitored in the basin. The filling of the hourly rainfall records was performed by models of Combinations of RNAs (CRNAs) associated with the simple mean (MS) or weighted mean to the inverse distance (MP), using as input rainfall data from the neighboring stations. Failures in the water-level data were filled by RNA models, which used as input water levels monitored in sub-basins adjacent or embedded to the Taboão basin (Donato, Turcato, Alemão and Andorinha basins), and mean precipitation data of the four pluviographs used in this research. The temporal lags between the water levels of the different basins were determined and the use of the average precipitation with linear and exponential temporal filters was tested The turbidity data records were filled by RNA models, using water level information monitored at every 10 minutes. The SWAT model calibration for predicting the hydrological processes was performed using daily and monthly flow data for the years 2013, 2014 and 2016 and the verification step was performed for the years 2011 and 2015; considering Green & Ampt Method for infiltration estimation and 2 years of warm-up period (2008-2009). The calibration of the model for sediment yield was performed for the years 2013 and 2015 and the verification process was carried out for the year 2014. The calibration and sensitivity analysis of the parameters were performed with the assistance of SWAT-CUP, using the SUFI-2 algorithm. The Nash-Sutcliffe Coefficient (NS) of the RNAs used to fill precipitation faults varied between 0.35, classified as "Unsatisfactory", and 0.86, evaluated as "Very Good", considering criteria proposed by Moriasi et al. (2007). Of the 13 RNAs developed to fill water level failures, only one of them was classified as a "Satisfactory" performance during training and; the others have been classified as "Very Good" performance. In the verification step, seven RNAs were considered to have "Very Good" performance and five had "Good” performance. In the fulfillment of the turbidity faults, of the five RNAs developed, four showed "Good" performance during the training, and one network had "Very Good" performance; while in the verification process two ANNs performed "Very Good", one of them was classified as "Good" and; two ANNs were considered to have "Satisfactory" performance The performance statistics of the ANN models developed to fill the water level, turbidity and precipitation failures also demonstrated that such networks represent an interesting alternative to obtain continuous series of these data, allowing the later use of the records for hydrossedimentological modeling. In the verification processes, the model maintained a “Good” performance (NS=0.68) to estimate the daily flow, decreasing to "Satisfactory" performance (NS=0.64) for the monthly scale simulation. For the estimation of sediment yield the model performance was considered "Good" for monthly calibration period (NS=0.66) and also for the verification (NS=0.70). In daily scale the performance was "Satisfactory" for calibration (NS=0.64) and “Unsatisfactory” in the verification (NS=0.38). These results indicate that the SWAT model is a promising tool for applications in the hydrosedimentological forecasting in the Taboão basin, especially in terms of hydrological processes simulations. However, there are limitations to applications in the estimation of sediment production, especially when considering daily scale processes. These limitations are due to the presence of erosive processes in the basin (gully erosion), which are not simulated by the routines present in the SWAT model, as well as by the existence of the lateral flow with occurrence of pipping; indicating, therefore, the need for adjustments in the routines of the model to better represent these processes.

O grupo de organoclorados, Bifenilas Policloradas (PCBs) é de difícil degradação e persistente no meio ambiente, tendo sido associado a diversos problemas nos organismos devido ao potencial toxicológico. Biodegradação constitui uma ferramenta eficaz e barata para remoção destes contaminantes do ambiente. O isolado RHA1 (fcb) de Rhodococcus sp. foi geneticamente construído com a introdução do operon de degradação hidrolítica de 4-clorobenzoato (fcb) para evitar a formação de produtos tóxicos durante a degradação de ácidos clorobenzóicos. Com o intuito de se obter informações sobre o processo adaptativo do recombinante Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) em substratos contendo PCBs, foram feitos dois ensaios avaliando-se a sobrevivência e o crescimento deste isolado. Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) foi inoculado (104 células.g-1) em substrato turfoso previamente irradiado a 50 KGy, contendo ou não 200 mg.Kg-1 de bifenilo. Em outro ensaio, além do recombinante, as bactérias Escherichia coli e Arthrobacter sp. foram inoculados em sedimento coletado na região do Estuário de Santos, contendo PHAs e PCBs, também irradiado (50 KGy). O crescimento das bactérias em ambos os substratos foi monitorado através de contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFCs). Algumas colônias eram selecionadas aleatoriamente para extração de DNA, detecção do operon fcb através de amplificação por PCR e sequenciamento do gene 16S rRNA. Aumento no número de UFCs nos tratamentos inoculados com o recombinante foi observado até 150 dias no ensaio com substrato turfoso e 70 dias na amostra ambiental. Entretanto, houve queda no número de UFCs após os 10 dias nos tratamentos inoculados com E. coli e Arthrobacter sp. Os genes fcbA e fcbB do operon fcb foram detectados nas colônias isoladas dos tratamentos inoculados com o isolado RHA1 (fcb) em ambos os substratos. A análise das seqüências pertencentes às colônias isoladas do tratamento inoculado com o isolado RHA1 (fcb) feita através de BLAST nos sites do NCBI e Ribossomal Database Project, apresentou 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de Rhodococcus sp. isolado ZC–3 (AM076672.1). Somente as seqüências referentes ao tratamento inoculado com E. coli foram analisadas, as quais apresentaram 99% de identidade com a seqüência do gene ribossomal 16S de E. coli isolado K-12 MG 1655 (U00096.2). Estes resultados sugerem que Rhodococcus sp. isolado RHA1 (fcb) cresce na turfa irradiada (até 150 dias) na presença e ausência de PCB e nesta amostra de sedimento irradiada (até 70 dias), com aparente estabilidade do operon fcb durante este período e nestas condições. A possível presença dos genes fcbB e fcbA em bactérias nativas crescidas em meio K1 com ácido 4- clorobenzóico isoladas do sedimento antes da irradiação, sugere a presença de bactérias do local com potencial biodegradador deste composto. / The group of organochlorates Biphenyl Polychlorates (PCBs) is of difficult degradation and persistent in the environment, being associated to several problems in the organisms due to its toxicological potential. The isolate RHA1 (fcb) from Rhodococcus sp. was genetically built with the introduction of the operon of hydrolytic degradation 4-chlorobenzoate (fcb) to avoid the formation of toxic products during the degradation of chlorobenzoic acids. In order to obtain information about the adaptative process of the recombinant Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) in substrates containing PCBs, two essays were made evaluating the survival and growth of this isolate. Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) was inoculated (104 cells.g-1) in peat substrate previously irradiated with 50 kGy, with and without 200 mg.kg-1 of biphenyl. In another essay, besides of the recombinant, the bacteria Escherichia coli and Arthrobacter sp. were inoculated in soil, also irradiated (50 kGy), from the Estuário de Santos region containing PHAs and PCBs. The growth of the bacteria in both substrates was monitorated counting the Colony Forming Units (CFUs). Some colonies were selected randomly for DNA extraction, fcb operon detection through PCR, and sequencing of the 16S rRNA gene. Rising in the number of CFUs in the recombinant inoculated treatments was observed until 150 days in the essay with peat substrate, and until 70 days in the environmental sample. Nonetheless, there was a reduction in the number of CFUs after 10 days in the treatment inoculated with E. coli and Arthrobacter sp. The genes fcbA and fcbB from the operon fcb were detected in the isolated colonies of the treatments inoculated with the isolate RHA1 (fcb) in both substrates. The analysis of the sequences belonging to the colonies isolated from the treatment inoculated with the isolate RHA1 (fcb) through BLAST in the NCBI and Ribosomal Database Project sites showed 99% identity with the sequence of the gene 16S ribosomal from Rhodococcus sp. isolate ZC-3 (AM076672.1). Only the sequences referring to the treatment inoculated with E. coli were analyzed, which showed 99% identity with the sequence of the 16S ribosomal gene from E. coli isolate K-12 MG 1655 (U00096.2). These results suggest that Rhodococcus sp. isolate RHA1 (fcb) grows in the peat irradiated (until 150 days), in the presence and absence of PCB and in this irradiated sediment sample (until 70 days), with apparent stability of the fcb operon during this period and in these conditions. The possible presence of the fcbA and fcbB genes in native bacteria grown in K1 medium with 4-chlorobenzoate acid isolated from sediment before irradiation suggests the presence of native bacteria with biodegradation potential of this compound.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental do reservatório de Salto Grande (Americana, SP), localizado em área de intensa urbanização e atividade industrial. Utilizou-se, para tanto, análises físicas e químicas na água e no sedimento, bioensaios de toxicidade e estrutura (composição e densidade) da fauna de macroinvertebrados bentônicos em quatro períodos (Maio, Agosto, Novembro de 2000 e Fevereiro de 2001). Pela análise de nutrientes na água constatou-se que as concentrações são elevadas, principalmente do íon amônio e do fosfato total, os quais estiveram acima do limite estabelecido pela resolução CONAMA 20/86 e, com base no Índice do Estado Trófico o sistema caracteriza-se como eutrófico ou hipereutrófico, dependendo do período e da localização das estações amostradas, verificando-se a redução na concentração de nutrientes e conseqüentemente, do estado trófico, no sentido do rio para a barragem. A concentração de nutrientes no sedimento também foi elevada quando comparada a outros reservatórios e a análise granulométrica demonstra que as estações centrais do reservatório possuem sedimento silte-argiloso enquanto as estações marginais e o rio Atibaia apresentam sedimentos arenosos. A análise de metais indica que a água e o sedimento do sistema encontram-se contaminados para todos os metais estudados (Cd, Cu, Cr, Fe, Mg e Mn), exceto para Zn na água e Pb no sedimento. A análise de metais nos organismos bentônicos aponta para uma bioacumulação de Cd, Cu, Fe, Mg, Mn, e Zn o mesmo não sendo observado para Pb e Cr. Nos bioensaios de toxicidade aguda verificou-se, para Chironomus xanthus, maior toxicidade no rio Atibaia, com 61% de mortalidade em Novembro/2000, enquanto que para Daphnia similis a toxicidade máxima (100% de imobilidade em Agosto/2000) foi registrada nas estações próximas à barragem. A análise da fauna de macroinvertebrados bentônicos demonstra a predominância, nas estações centrais do reservatório (mais profundas), de organismos pertencentes à Classe Oligochaeta e nas estações marginais (zona litorânea) a fauna é mais diversa, sendo composta pela Classe Oligochaeta, Filo Mollusca e Ordem Ephemeroptera (Classe Insecta). A fauna do rio Atibaia é formada, predominantemente, pelas Classes Hirudinea e Oligochaeta. O estágio avançado da eutrofização do reservatório fez com que a fauna de macroinvertebrados fosse reduzida, quando comparada à estudos anteriores, possivelmente devido ao desencadeamento de processos associados ao grande aporte de nutrientes, como a redução na concentração de oxigênio dissolvido ou devido ao aporte contínuo de diversos metais para o sistema e, provavelmente, esteja havendo uma processo de substituição de espécies por organismos da Classe Oligochaeta, como a Família Tubificidae, que são mais tolerantes aos diversos tipos de poluição. Conclui-se que as altas concentrações de nutrientes e metais, com valores fora dos padrões estabelecidos pelos órgãos ambientais, na água e no sedimento do reservatório, relacionam-se com as atividades desenvolvidas na bacia hidrográfica, e indicam os impactos decorrentes desta utilização e seu reflexo nas características físicas, químicas, toxicológicas e biológicas do sistema. / The goal of this work was to asses the environmental quality of Salto Grande reservoir (Americana, SP), located in an urban area with high industrial activities. Physical and chemical analyses were made in water and sediment, toxicity bioassays and structure (composition and density) of benthic organisms in four months (May, August, November 2000 and February 2001). The water nutrients analyses demonstrated high concentrations, mainly of ammonia ion and total phosphate, exceeding the limits from CONAMA 20/86, and based on the Trophic State Index, the reservoir was classified as eutrophic or hipereutrophic, depending on the months and the sampling stations, verified by a reduction on nutrients concentrations and in the trophic state, in the river-dam direction. The nutrients concentrations in the sediment was also elevated when compared with others reservoirs and the grain size composition demonstrated that the central sampling stations had silt-clay composition while the shore sampling stations and the Atibaia river had sand composition. The metals analysis indicates that water and sediment were contaminated by Cd, Cu, Cr, Fe, Mg, e Mn, with exception for Zn in the water and Pb in the sediment. The metals analysis in the benthic organisms indicates a bioaccumulation of Cd, Cu, Fe, Mg, Mn and Zn, with exception for Pb and Cr. The acute toxicity bioassays verified, for Chironomus xanthus, higher toxicity in the Atibaia river, with 61% of mortality in November 2000, while for Daphnia similis the maximum toxicity (100% of immobility in August 2000) was observed on the sampling stations near the dam. The analysis of benthic organisms demonstrates the predominance of Oligochaeta, on central sampling stations (with higher profundity), and a higher diversity fauna, mainly by Oligochaeta, Mollusca and Ephemeroptera (Insecta), on the shore sampling stations. The Atibaia river fauna is composed mainly by Hirudinea and Oligochaeta. The higher eutrophication process in the reservoir probably was the cause of the reduction of macroinvertebrates fauna, when compared with studies in the past. The major process of these problems are the elevated input of nutrients, reduction on the dissolved oxygen and the input of metals, resulting in the substitution of the species for Oligochaeta organisms (Tubificidae), which are tolerant to different pollutants. To conclude, the high concentrations in the water and sediment for nutrients and metals, with values that exceed the limits from Environmental Agency, were related to the activities developed in the Watershed, indicating impacts produced by this utilization and its effects on the physical, chemical toxicological and biological characteristics of the system.