A avaliação geoquímica da bacia de drenagem do Rio Mampituba foi realizada através da aplicação de geoindicadores aliada ao uso dos isótopos de Sr e Pb como traçadores de fontes e processos. O presente estudo realizou uma investigação preliminar da distribuição espacial e sazonal de geoindicadores como a geoquímica das águas superficiais, dos solos e dos sedimentos de fundo para determinar as características naturais da bacia de drenagem. A utilização de ferramentas isotópicas permitiu traçar as principais fontes de proveniência do material presente nas águas. A geoquímica das águas superficiais revelou que o Rio Mampituba apresenta águas bicarbonatadas sódicas. Porém, na região do curso inferior, sob forte influência marinha devido à variação das marés, as águas assumem características cloretadas sódicas, temporariamente. A geoquímica dos solos e sedimentos de fundo revelaram que estes materiais sofreram já um processo de intemperismo químico de moderado a intenso, e são emriquecidos principalmente em Ti, Fe, Zn e Cu. A aplicação de isótopos de Sr através da razão 87Sr/86Sr nas águas, cujos valores variaram entre 0,7091 a 0,7131, revelaram que o material em suspensão apresenta a mesma fonte geoquímica, dependendo principalmente do intemperismo das rochas e escoamento dos solos, porém sofrendo uma forte influência das águas marinhas na regiao do curso inferior devido a variação das marés. Esta última é responsável pelos processos de homogeneização da razão isotópica de Sr para as águas do curso inferior da bacia. A aplicação dos isótopos de Sr nos solos e sedimentos de fundo, cujos valores estão dentro do intervalo de 0,7142 a 0,721, comprovam a natureza geoquímica oriunda dos basaltos e riolitos ocorrentes nas cabeceiras da bacia, além de providenciar razões isotópicas para ajudar a compôr o background natural da região. A aplicação de isótopos de Pb foram concordantes com os resultados obtidos para Sr. O cruzamento de ambos sistemas isotópicos, Sr x Pb, permitiu refinar os processos de erosão dentro da bacia, revelando que além das fontes geoquímicas naturais, uma terceira fonte poderia estar inlfuenciando a geoquímica dos solos e sedimentos de fundo da bacia. / The geochemistry of the drainage basin of the Mampituba River, in south Brazil, was evaluated by a coupled study of geoindicators and the use of Sr and Pb isotopes as tracers for sources and processes. This study performed a preliminary investigation of spatial and seasonal distribution of the geochemistry of surface waters, soils and bed sediments in order to determine the natural characteristics of the drainage basin. The use of isotopic tools allowed us to trace the major sources of the suspended material in the waters. The geochemistry of the surface waters revealed that the Mampituba River has sodic bicarbonated waters, although sea level variations caused by tides and atmospheric conditions can also play significant roles in the lower course and render the waters temporarily salty and sodic chlorinated. The CIA (chemical index of alteration) value of soil and bed sediments confirms that the Mampituba basin has undergone moderate to intense silicate weathering. The geochemical assessment of soils and bed sediments was carried out using enrichment factor, which showed that Ti, Fe, Zn and Cu are enriched. The Sr isotope ratios (87Sr/86Sr) in surface waters range from 0.709 to 0.7131. This difference can be attributed to the presence of volcanic rocks, which have a higher 87Sr/86Sr, and to the influence of marine waters in the study area. The first factor controlling the distribution of Sr isotope ratios is the bedrock distributed around the overall basin. Regional variation in the 87Sr/86Sr value shows that it is higher in the western basin, where volcanic rocks are distributed, and lower in the river mouth, under strong tidal influence. The 87Sr/86Sr plot for soils and bed sediments (0.7142 to 0.721) reveals more clearly the similarities of bedrocks. Secondly, this study shows the advantage of using two types of isotopic tracers (Sr, Pb) in examining surface processes in small catchments, and documenting the natural end-members. Sr isotopes give useful information on water movements. Lead isotopes confirm well the origin of the metals associated with the soil and bed sediments. Furthermore, the combination of both isotopic systems illustrate the facet of weathering and the major contribution of natural sources.

GAMA, A. F. O impacto de herbicidas utilizados nas atividades agrícolas - Rio Jaguaribe - Ceará. 2012. 84 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Geovane Uchoa (geovane@ufc.br) on 2016-03-29T12:49:42Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_afgama.pdf: 1723673 bytes, checksum: 623a7bb1e130eb542539a778480dbd73 (MD5) / Approved for entry into archive by Nadsa Cid(nadsa@ufc.br) on 2016-03-30T14:23:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_afgama.pdf: 1723673 bytes, checksum: 623a7bb1e130eb542539a778480dbd73 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-30T14:23:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_afgama.pdf: 1723673 bytes, checksum: 623a7bb1e130eb542539a778480dbd73 (MD5) Previous issue date: 2012 / Modern agriculture is highly dependent on chemical inputs such as fertilizers and pesticides. Without the use of these inputs, production and food quality would be compromised. However pesticides are hazardous to human health and environment. This study aimed to evaluate the impact of the use of herbicides in agricultural activities in the Jaguaribe river where an agricultural expansion is occurring, and three major irrigation projects in the Ceará state are located. Sediment samples were taken at fluvial and estuarine zones of Jaguaribe river, a total of nine sampling sites. This study determined ten pesticides which are used as herbicides: alachlor, atrazine, bromacil, etalfluralin, fluridone, metabromuron, norflurazon, simazine, tebuthiuron and trifluralin. Furthermore, parameters such grain size, organic matter, humic acid, fulvic acid, nitrogen, and phosphorus were determined to assist environmental dynamics study. Atrazine, metobromuron, simazine and trifluralin herbicides were not detected in any of the sampling site which is in agreement with other studies in literature. These herbicides have distribution constants favorable to aqueous fraction which explains their absence in detectable concentrations in the sediment. On the other hand, other pesticides showed concentration sum per sample point (Σherbicidas) ranging from 111,43 to 419,35 ng g-1 in the study area. The ethalfluralin herbicide (1687.47 ng g-1) had the highest levels, followed by bromacila (201.43 ng the g-1), alachlor (41.73 ng g-1), tebutiurom (24.41 ng g- 1), fluridone (1.33 ng g-1), and norflurazon (0.43 ng g-1). The evaluation of pesticides dependence on sediments was observed that compounds with high values of Koc values were more likely to be found in the fine sediment fractions, and compounds with low Koc values tended to be found both in the organic fraction and inorganic fraction. The compounds norflurazon and alachlor did not show any dependence on sediment fraction, indicating other factors governing the occurence of these compounds in the environment. / A agricultura moderna é altamente dependente de insumos químicos, tais como, fertilizantes e agrotóxicos. Sem o uso desses insumos, a produção e a qualidade dos alimentos seriam comprometidas. Em contrapartida, com a produção de alimentos, estão os riscos gerados à saúde humana e ao meio ambiente. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar o impacto do uso de herbicidas oriundos das atividades agrícolas na bacia do baixo Jaguaribe, onde estão localizados os três maiores perímetros de irrigação do estado do Ceará. Foram realizadas amostragens de sedimentos desde a zona fluvial até a zona estuarina do rio Jaguaribe, totalizando nove locais de amostragem. No estudo, foram determinados dez agrotóxicos, os quais são utilizados como herbicidas: alacloro, atrazina, bromacila, etalfluralina, fluridona, metabromurom, norflurazona, simazina, tebutiurom e trifluralina. Parâmetros secundários como: granulometria, matéria orgânica, ácidos húmicos e ácidos fúlvicos, foram determinados também para auxiliar no estudo da dinâmica ambiental dos agrotóxicos avaliados. Os herbicidas atrazina, metabromurom, simazina e trifluralina não foram detectados em nenhum do local de amostragem. Esses herbicidas apresentam constantes de distribuições favoráveis para a fração aquosa, o que justifica a sua ausência em concentrações detectáveis no sedimento. Em contrapartida os demais agrotóxicos apresentaram níveis do somatório de concentração (Σherbicidas) por ponto amostral, variando de 111,43 a 419,35 ng g-1 na área estudada. O herbicida etalfluralina (1687,47 ng g-1) teve os maiores níveis, seguidos pelo bromacila (201,43 a ng g-1), alacloro (41,73 ng g-1), tebutiurom (24,41 ng g-1), fluridona (1,33 ng g-1) e norflurazona (0,43 ng g-1). Na avaliação de dependência dos agrotóxicos no sedimento foi observado que compostos com altos valores de Koc apresentaram maior tendência de ser encontrado nas frações finas do sedimento e os compostos que possuíam altos valores de solubilidade e baixos valores de Koc tendiam ser encontrados tanto na fração orgânica, quanto na fração inorgânica. Os compostos alacloro e norflurazona não apresentaram dependência com nenhuma fração do sedimento, indicando haver outros fatores governantes na ocorrência desses compostos no meio ambiente.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais, Departamento de Geologia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Anderson Gamarano (andersongamarano@hotmail.com) on 2015-11-10T13:46:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_MapeamentoGeoquímicoEstabelecimento.pdf: 42694228 bytes, checksum: 0bbf4397c39cc2fe4670e5dbbfa62525 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-12T13:19:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_MapeamentoGeoquímicoEstabelecimento.pdf: 42694228 bytes, checksum: 0bbf4397c39cc2fe4670e5dbbfa62525 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T13:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_MapeamentoGeoquímicoEstabelecimento.pdf: 42694228 bytes, checksum: 0bbf4397c39cc2fe4670e5dbbfa62525 (MD5) Previous issue date: 2015 / O mapeamento geoquímico e a determinação de valores de referência vem obtendo uma crescente importância nos últimos anos, pois contribuem para o tripé de desenvolvimento sustentável (saúde, meio ambiente e economia) de um país. A confecção destes mapas contribui para a localização espacial de áreas com anomalias permitindo a identificação das suas prinicipais fontes, ao passo que a determinação dos valores de referência também é fundamental para distinguir os valores considerados padrão para uma determinada área das anomalias, bem como avaliar a extensão da poluição de uma mesma área. Neste trabalho, o mapeamento geoquímico de alta densidade com os respectivos valores de referência são apresentados, ambos com enfoque ambiental. Foram coletadas 541 amostras de sedimentos de corrente em todo o Quadrilátero Ferrífero, proporcionando uma densidade de amostragem de 1 amostra para cada 13 km2. Para determinar os valores de referência foram testadas diferentes metodologias, a saber: média +2 desvio padrão, mediana +2 MAD, boxplot UIF, análise fractal, análise espacial e as metodologias associadas. Para confecção dos mapas geoquímicos foi utilizada a técnica de interpolação denominada inverso da distância ponderada (IDW). Os resultados indicam que as técnicas mais antigas de determinação de valores de referência, a Média + 2x desvio padrão e a Mediana + 2x MAD não são efetivas para a separação das anomalias, pois superestimam ou subestimam a faixa de referência. As metodologias Análise fractal e Boxplot UIF apresentaram, para a grande maioria dos elementos, valores bem próximos, confirmando que o intervalo de referência está correto e, demonstrando que ambas são as mais adequadas para ambientes geológicos complexos. Contudo, o Cu, Fe, Pb e Ti apresentaram valores 30 a 46% discrepantes entre as metodologias. No entanto, observou-se que os valores obtidos via Análise fractal demonstraram ser mais condizentes com a distribuição espacial dos elementos, além de ter apresentado os outliers em locais onde notadamente são observados impactos ambientais significativos ou a presença de litotipos ricos no elemento. Com relação aos mapas geoquímicos, observou-se que 72 a 78% da área do QF não apresenta anomalias para os elementos estudados e estes valores podem ser considerados como o background litológico, cerca de 15 a 24% da área estudada apresenta anomalias que podem ser atribuídas tanto aos tipos de rocha aflorantes quanto à influência antrópica, os quais podem ser enquadrados como altos valores de referência, e 2 – 12% do total da área apresentam valores anômalos que são considerados outliers, sendo relacionados com a a interferência humana, principalmente com a mineração. Este primeiro mapeamento geoquímico da alta densidade feito no QF permitiu delinear um controle efetivo da litologia na composição química dos sedimentos, estabelecer um padrão de comportamento bem definido para cada tipo de rocha, o que permitiu a detecção de anomalias ocorridas em função da ação antrópica. Além disso, demonstrou espacialmente quais comunidades, cidades e bacias hidrográficas estão expostas a riscos ambientais e por isso necessitam ser monitoradas e protegidas. ________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The geochemical mapping and determination of reference values received increasing importance in recent years, because contribute to sustainable development tripod (health, environment and economy) of a country. These maps contributes to the spatial location of areas with anomalous concentrations allowing the identification of their major sources, whereas the determination of reference values is also essential to distinguish the normal values from anomalies and to assess the extent of pollution a certain area. Here, results from a high-density geochemical mapping and derived related reference values are presented, both with environmental focus. 541 stream sediment samples have been collected across the Iron Quadrangle, Brazil, with a density of 1 sample per 13 km2. To determine the reference values were tested different methodologies: mean + 2x standard deviation, median + 2x MAD, boxplot UIF, fractal analysis, spatial analysis and associated methodologies. Geochemical maps were compiled using the inverse distance weighted (lDW) interpolation method. The results shows that the most ancient techniques for determination of reference values , the mean + 2x standard deviation and median + 2x MAD are not effective to distinguished normal concentrations from anomalies because overestimate or underestimate the reference range. The fractal analysis and Boxplot UIF show, for most of the elements, very close values, confirming that the reference range is correct, demonstrating that both are the most appropriate for complex geological environments. However, Cu, Fe, Pb and Ti showed conflicting values with a difference of 30-46% between methodologies. However, the values obtained through fractal analysis proved to be more consistent with the spatial distribution of elements, and also presented outliers in regions where strong environmental impacts are observed, or in basins that presenting rock types rich in the element. With regards about geochemical maps, 72 to 78% of the IQ area shows exclusively geogenic concentration ranges for the elements studied, and these values can be considered as the background lithology. About 15 to 24% represent positive anomalies, likely related to both near surface rock types and to human interference, which can be classified as high normal range.Distinct anthropogenic anomalies, notably from mining activities explain 2–12% of all samples. This first high density geochemical mapping allowed delineate the role of lithology on the elemental composition of the sediments and establish well-defined behaviour pattern of elements for each rock type, which allowed the detection of anthropogenic anomalies. In addition, the new high-density mapping also allows delineating those localities, cities and basins that are exposed to higher environmental risks and thus need to be monitored and protected.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:38:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338843.pdf: 1671337 bytes, checksum: df477b4da951a4e974987734fd0914cd (MD5) Previous issue date: 2015 / Neste trabalho foi feito um estudo sobre a presença de hidrocarbonetos de petróleo em amostras de sedimentos nos rios Barigui e Iguaçu, localizados próximo a uma refinaria de petróleo, situados no estado do Paraná, Brasil. As amostras de sedimentos foram analisadas por meio da técnica de cromatografia gasosa com detector por ionização em chama (do inglês gas chromatography flame ionization detector). Este estudo foi desenvolvido para avaliar a presença de hidrocarbonetos que indicam a origem do material orgânico (biogênico e antropogênico) encontrado no sedimento. Os hidrocarbonetos totais de petróleo foram extraídos com solvente n-hexano e usando sistema de ultrassom. Diversos parâmetros relatados na literatura foram empregados para auxiliar na identificação da origem dos hidrocarbonetos: mistura complexa não resolvida (UCM do inglês unresolved complex mixture); hidrocarbonetos totais de petróleo (TPH); índice preferencial de carbono (IPC), e razão pristano / fitano. A faixa linear para a curva analitica com padrões externos foi de 1 a 30 mg L-1, com valores de R2 > 0,991. As concentrações dos hidrocarbonetos alifáticos nos sedimentos variaram de 1,14 a 529,70 µg g-1. Do total de dez amostras de sedimento analisadas, cinco denominadas de pontos S17, S21, S22, S23 e S27 apresentaram predomínio de hidrocarbonetos de petróleo. Foi possível observar a elevação da linha base nos cromatogramas dessas amostras. Com exceção do ponto S17, os demais locais apresentaram valores de IPC < 1, indicativo de contaminação de petróleo ou material degradado. Nos pontos S21, S23 e S27, em General Lúcio e perto da refinaria, a razão pristano/fitano indicou a presença de contaminação por petróleo. Entretanto, não foi possível avaliar a contribuição petrogênica nos sedimentos baseando-se nas relações pristano/C17 e fitano/C18. Os valores de TPH foram muito inferiores ao valor considerado pela Lista Holandesa como sendo de interferência para solos contaminados: 5.000 mg kg-1. O uso dos hidrocarbonetos e a aplicação dos índices foram importantes para a avaliação da contaminação de hidrocarbonetos na região.<br> / Abstract : In this study the presence of petroleum hydrocarbons in sediment samples from Barigui river, near an oil refinery, and Iguaçu, in the localities of General Lucio and Araucaria, Parana state, Brazil, has been investigated. Organic extracts were analyzed by gas chromatography with flame ionization detector (GC/FID). The aim was to assess hydrocarbons which indicate the source of the organic material (biogenic and anthropogenic) found in the sediments. The total petroleum hydrocarbons were extracted with n-hexane in an ultrasound system and analyzed by GC/FID. Various parameters reported in the literature were employed to help to identify the source of hydrocarbons: unresolved complex mixture (UCM); total petroleum hydrocarbons (TPH); carbon preferential index (CPI) and ratio pristane / phytane. The linear range for all hydrocarbons extended from 1 to 30 mg L-1 with R2 > 0.991. The concentrations of aliphatic hydrocarbons ranged from 1.14 ?g g-1 to 529.70 ?g g-1. Five samples collected in the rivers Barigui and Iguaçu, named S17, S21, S22, S23 and S27 showed predominance of petroleum hydrocarbons. For these samples, chromatograms showed an increase in the baseline. With the exception of S17 point, the other sites showed IPC values <1, indicative of oil contamination or degraded material. On location S21, S23 and S23, General Lucio and near an oil refinery, the ratio pristane / phytane revealed petroleum contamination. However, it was not possible to assess petrogenic contribution in the sediments based on the ratios pristane / C17 and phytane / C18. The TPH values were much lower than the amount considered by the Dutch list as the interference to contaminated soil: 5.000 mg kg-1. The use of hydrocarbons and application of the parameters were important for the evaluation of contamination in the region.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:09:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-12. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:27:04Z : No. of bitstreams: 1 000799999.pdf: 3400725 bytes, checksum: 9500493f400cbaa7e6045265da765fa2 (MD5) / O sedimento é um dos compartimentos mais importantes dos ecossistemas aquáticos e pode ser utilizado na avaliação do nível de contaminação desses ambientes, porque nele podem ser acumulados compostos orgânicos ou inorgânicos como elementos traços, alcançando concentrações elevadas. A magnitude depende da concentração em que esses metais se encontram nas águas dos rios, além dos processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em sua bacia de drenagem. Este trabalho teve por objetivo estudar o fracionamento e a disponibilidade de alguns elementos traços em sedimentos do Rio Bento Gomes, no Pantanal de Poconé, Mato Grosso, bem como avaliar a qualidade da água do manancial. Para tanto, foram realizadas amostragens de sedimentos e água em dois períodos distintos: na época da seca (agosto/2012) e chuvosa (abril/2013). Foram demarcados oito pontos de coleta de sedimento, localizados desde o cruzamento do Rio Bento Gomes com a Estrada Parque Poconé-Porto Cercado (MT-370). No laboratório, as amostras de sedimentos foram secas à temperatura controlada de 45 ± 5 °C., maceradas, peneiradas e submetidas à caracterização física, química e mineralógica. Os teores dos metais Cr, Ni, Cu, Fe, Al, Zn e Mn foram obtidos pelas técnicas de extração pseudo-total (pelo método 3050B da Environmental Protection Agengy - EPA) e sequencial (pelos métodos BCR e Tessier), e as leituras dos metais por ICP-OES. A água do rio Bento Gomes foi avaliada por meio da determinação de parametros físico-químicos e microbiológicos de acordo com a metodologia proposta no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2012). A geoquímica dos sedimentos do Rio Bento Gomes é composta predominantemente por SiO2, seguido do Al2O3, Fe2O3, K2O e MgO (nesta ordem). Os teores elevados de SiO2 e Al2O3 geralmente estão relacionados com a presença da clorita e quartzo na composição mineralógica do sedimento. A... / The sediment is a major compartments of aquatic ecosystems and can be used in assessing the level of contamination of those environments, because it organic compounds, pesticides, herbicides or inorganic trace elements as can be accumulated, reaching high concentrations. Its magnitude depends on the levels at which these metals are found in the river water, beyond the physical, chemical and biological processes that occur in its drainage basin. This work aimed to study the fractionation and availability of some trace elements in sediments of the Bento Gomes River, in Pantanal Poconé, Mato Grosso, and to evaluate the water quality of the watershed. For this purpose, sediment and water sampling were conducted in two distinct periods: in the dry season (August / 2012) and rainy (April / 2013). In the laboratory, the sediment samples were dried at controlled temperature of 45± 5 ° C., grinded, sieved and subjected to physical, chemical and mineralogical characterization. The levels of the metals Cr, Ni, Cu, Fe, Al, Zn and Mn were obtained by pseudo-total extraction techniques (3050B method by the Environmental Protection Agengy - EPA) and sequential extraction (BCR and Tessier methods), and readings metals by ICP-OES. The geochemistry of the sediment of Bento Gomes river is composed mainly of SiO2, followed by Al2O3, Fe2O3, K2O and MgO (in order). The high percentages of SiO2 and Al2O3 are generally related to the presence of chlorite and quartz in the mineralogical composition of the sediment. The pseudo total concentration of Cd, Cr, Cu, Mn, Fe and Zn in sediment had low levels not exceeding the guideline values of Resolution CONAMA nº. 454, in two seasonal periods, except for Ni, which achieved levels above the level -1 allowed the rainy season in one of the sampled points. By the procedures geochemical fractionation it was found that all the metals are present in significant concentrations in potentially mobilizable fractions...

O crescimento urbano desordenado em áreas periféricas sem o devido acompanhamento de uma infra-estrutura urbana adequada tem causado um forte impacto negativo na qualidade do ambiente, em especial nos recursos hídricos. A supressão do ambiente ciliar, o aumento da impermeabilização do solo e o lançamento de efluentes domésticos diretamente nos corpos d’água são os principais fatores que contribuem para a degradação de ambientes aquáticos. Outro fator que também tem acompanhado o crescimento urbano desordenado é o aumento da produção de sedimentos, que em conjunto com os contaminantes gerados em um ambiente urbano (metais pesados, inseticidas, herbicidas, etc), estão transformando áreas residenciais que poderiam ser consideradas livres de vários tipos de poluentes em importantes fontes de poluição difusa. O presente trabalho tem o objetivo de verificar a presença de alguns poluentes inorgânicos em uma bacia urbana residencial e não-industrial, identificar sua origem e seu potencial poluidor. A bacia urbana possui uma área aproximada de 0,83 km² e está localizada na região metropolitana de Porto Alegre-RS. Realizou-se a coleta de amostras de sedimentos fluviais em suspensão no exutório da área de estudo durante os anos de 2003, 2004, 2005 e 2006. Com base nestas amostras, identificou-se as fontes de sedimentos em suspensão através do método de “Fingerprinting”, onde se constatou que o suprimento de sedimentos pelas diferentes fontes de contribuição (ruas pavimentadas, ruas de terra e calha fluvial) apresentaram uma variação entre os eventos e intra-eventos, evidenciando a complexidade do sistema de suprimentos de sedimentos para a calha fluvial. Os resultados das análises de digestão ácida total para obtenção das concentrações totais de metais e arsênio sorvidas nos sedimentos fluviais em suspensão mostraram que estes estão sendo condicionados a um processo de enriquecimento devido à presença de contaminantes no ambiente. Os resultados das análises de extração seqüencial para o Ni e Zn mostraram características diferentes quanto às suas afinidades para com os compartimentos geoquímicos dos sedimentos. Quanto à mobilidade destes metais, o zinco, ao contrário do níquel, apresentou-se como um contaminante com elevado potencial a ser liberado para o ambiente caso ocorram alterações no pH e/ou Eh. / In the absence of sound environmental policies and adequate urban infrastructure, disordered urban growth in major metropolitan areas has caused a huge negative impact on environmental quality-especially water resources. Removal of creekside vegetation, increased paved area, and emission of untreated domestic sewage directly into waterways are the main factors that contribute to the degradation of aquatic environments. With disordered urban growth, there is an increase in sediment yield that, when combined with the pollution present in urban environments (heavy metals, insecticide, etc.), turns relatively pollution-free residential areas into important sources of non-point-source pollution. This study aims to verify the presence of some inorganic pollutants in a residential urban watershed, to identify their origin, and their potential to pollute the aquatic ecosystem. The study watershed is an area of approximately 0.83 km², located in the metropolitan area of Porto Alegre, a major city in southern Brazil. Suspended sediment samples were collected in the watershed outlet from 2003 to 2006. Based on these samples, sediment sources were identified using trace chemical fingerprinting. It was found that sediment sources presented variability between rainfall events and within events. Total acid digestion analyses were performed to obtain the total concentrations of heavy metals and arsenic, demonstrating an enrichment process due to the presence of pollutants in the environment. Sequential extraction analyses showed different affinity characteristics for Ni and Zn in relation to the geochemical compartments of the sediment. As for the mobility of the two metals, zinc, but not nickel, appears to have a high potential to be released in the environment in case of pH and/or Eh alterations.

A avaliação geoquímica da bacia de drenagem do Rio Mampituba foi realizada através da aplicação de geoindicadores aliada ao uso dos isótopos de Sr e Pb como traçadores de fontes e processos. O presente estudo realizou uma investigação preliminar da distribuição espacial e sazonal de geoindicadores como a geoquímica das águas superficiais, dos solos e dos sedimentos de fundo para determinar as características naturais da bacia de drenagem. A utilização de ferramentas isotópicas permitiu traçar as principais fontes de proveniência do material presente nas águas. A geoquímica das águas superficiais revelou que o Rio Mampituba apresenta águas bicarbonatadas sódicas. Porém, na região do curso inferior, sob forte influência marinha devido à variação das marés, as águas assumem características cloretadas sódicas, temporariamente. A geoquímica dos solos e sedimentos de fundo revelaram que estes materiais sofreram já um processo de intemperismo químico de moderado a intenso, e são emriquecidos principalmente em Ti, Fe, Zn e Cu. A aplicação de isótopos de Sr através da razão 87Sr/86Sr nas águas, cujos valores variaram entre 0,7091 a 0,7131, revelaram que o material em suspensão apresenta a mesma fonte geoquímica, dependendo principalmente do intemperismo das rochas e escoamento dos solos, porém sofrendo uma forte influência das águas marinhas na regiao do curso inferior devido a variação das marés. Esta última é responsável pelos processos de homogeneização da razão isotópica de Sr para as águas do curso inferior da bacia. A aplicação dos isótopos de Sr nos solos e sedimentos de fundo, cujos valores estão dentro do intervalo de 0,7142 a 0,721, comprovam a natureza geoquímica oriunda dos basaltos e riolitos ocorrentes nas cabeceiras da bacia, além de providenciar razões isotópicas para ajudar a compôr o background natural da região. A aplicação de isótopos de Pb foram concordantes com os resultados obtidos para Sr. O cruzamento de ambos sistemas isotópicos, Sr x Pb, permitiu refinar os processos de erosão dentro da bacia, revelando que além das fontes geoquímicas naturais, uma terceira fonte poderia estar inlfuenciando a geoquímica dos solos e sedimentos de fundo da bacia. / The geochemistry of the drainage basin of the Mampituba River, in south Brazil, was evaluated by a coupled study of geoindicators and the use of Sr and Pb isotopes as tracers for sources and processes. This study performed a preliminary investigation of spatial and seasonal distribution of the geochemistry of surface waters, soils and bed sediments in order to determine the natural characteristics of the drainage basin. The use of isotopic tools allowed us to trace the major sources of the suspended material in the waters. The geochemistry of the surface waters revealed that the Mampituba River has sodic bicarbonated waters, although sea level variations caused by tides and atmospheric conditions can also play significant roles in the lower course and render the waters temporarily salty and sodic chlorinated. The CIA (chemical index of alteration) value of soil and bed sediments confirms that the Mampituba basin has undergone moderate to intense silicate weathering. The geochemical assessment of soils and bed sediments was carried out using enrichment factor, which showed that Ti, Fe, Zn and Cu are enriched. The Sr isotope ratios (87Sr/86Sr) in surface waters range from 0.709 to 0.7131. This difference can be attributed to the presence of volcanic rocks, which have a higher 87Sr/86Sr, and to the influence of marine waters in the study area. The first factor controlling the distribution of Sr isotope ratios is the bedrock distributed around the overall basin. Regional variation in the 87Sr/86Sr value shows that it is higher in the western basin, where volcanic rocks are distributed, and lower in the river mouth, under strong tidal influence. The 87Sr/86Sr plot for soils and bed sediments (0.7142 to 0.721) reveals more clearly the similarities of bedrocks. Secondly, this study shows the advantage of using two types of isotopic tracers (Sr, Pb) in examining surface processes in small catchments, and documenting the natural end-members. Sr isotopes give useful information on water movements. Lead isotopes confirm well the origin of the metals associated with the soil and bed sediments. Furthermore, the combination of both isotopic systems illustrate the facet of weathering and the major contribution of natural sources.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Humanas, Departamento de Geografia, Programa de Pós-graduação, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-18T19:33:05Z No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-19T13:03:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T13:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_RenanSmithPenidoLouzada.pdf: 3762557 bytes, checksum: 783e4361a1a8749bb71e4094845a40b4 (MD5) Previous issue date: 2017-10-19 / O objetivo do trabalho consiste em realizar levantamento de descargas líquida e sólida em suspenção durante eventos pluviométricos de diferentes intensidades próximo na foz da bacia hidrográfica do ribeirão do Gama, Brasilia-DF entre os meses de dezembro de 2015 e março de 2016, período chuvoso, a fim de compreender o regime do canal e melhorar as estimativas de deposição de sedimentos pela bacia no lago Paranoá. A descarga líquida foi determinada com medições discretas a vau e em ponte com medição de velocidade pelo método acústico. O nível foi obtido com linígrafo digital e foi estabelecida curva chave com a equação exponencial. A Descarga sólida foi medida a vau e em ponte com amostradores manuais integradores e também com amostrador automático pontual, sendo obtida em mg/L pós filtragem à vácuo em laboratório. A turbidez foi medida automaticamente com a sonda Hydrolab DS5X. Foi calculado o tempo de concentração da bacia para os 11 eventos medidos e testadas as correlações entre chuva, vazão, carga sólida e turbidez. Os resultados indicam as histereses apresentadas em dois comportamentos figure eight e counterclockwise loop. / The work aims to monitorate the water and solid suspended discharge during High intensity rainfall events on Gama basin/DF, from Dezember 2015 to March 2016, rainy season, to understand the fluvial regime and improve the channel depositon estimates on the Paranoá lake. We used the accoustic doppler method to determine the velocity in discrete measurements. The level was monitorated with a digital linigraph and the rating curve was obtained by the exponential method. The suspend solid discharge was monitorated with manual and automatic samplers, resulting mg/L measures after filtration in laboratory. The Hydrolab DS5X probe was used to determinate turbidity in the field. We calculated the time of concentration to 11 High intensity rainfall events and tested the correlation between rainfall, water discharge, solid discharge and turbidity. The results show two forms of hysteresis on the channel: figure eight e counterclockwise loop.

Orientador: Leonardo Pezza / Co-orientador: João Vicente Neto / Banca: Massao Ionashiro / Banca: André Henrique Rosa / Banca: Orcarlina Lúcia dos Santos Weber / Banca: Danilo Luiz Flumignan / Resumo: O sedimento é um dos compartimentos mais importantes dos ecossistemas aquáticos e pode ser utilizado na avaliação do nível de contaminação desses ambientes, porque nele podem ser acumulados compostos orgânicos ou inorgânicos como elementos traços, alcançando concentrações elevadas. A magnitude depende da concentração em que esses metais se encontram nas águas dos rios, além dos processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em sua bacia de drenagem. Este trabalho teve por objetivo estudar o fracionamento e a disponibilidade de alguns elementos traços em sedimentos do Rio Bento Gomes, no Pantanal de Poconé, Mato Grosso, bem como avaliar a qualidade da água do manancial. Para tanto, foram realizadas amostragens de sedimentos e água em dois períodos distintos: na época da seca (agosto/2012) e chuvosa (abril/2013). Foram demarcados oito pontos de coleta de sedimento, localizados desde o cruzamento do Rio Bento Gomes com a Estrada Parque Poconé-Porto Cercado (MT-370). No laboratório, as amostras de sedimentos foram secas à temperatura controlada de 45 ± 5 °C., maceradas, peneiradas e submetidas à caracterização física, química e mineralógica. Os teores dos metais Cr, Ni, Cu, Fe, Al, Zn e Mn foram obtidos pelas técnicas de extração pseudo-total (pelo método 3050B da Environmental Protection Agengy - EPA) e sequencial (pelos métodos BCR e Tessier), e as leituras dos metais por ICP-OES. A água do rio Bento Gomes foi avaliada por meio da determinação de parametros físico-químicos e microbiológicos de acordo com a metodologia proposta no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2012). A geoquímica dos sedimentos do Rio Bento Gomes é composta predominantemente por SiO2, seguido do Al2O3, Fe2O3, K2O e MgO (nesta ordem). Os teores elevados de SiO2 e Al2O3 geralmente estão relacionados com a presença da clorita e quartzo na composição mineralógica do sedimento. A... / Abstract: The sediment is a major compartments of aquatic ecosystems and can be used in assessing the level of contamination of those environments, because it organic compounds, pesticides, herbicides or inorganic trace elements as can be accumulated, reaching high concentrations. Its magnitude depends on the levels at which these metals are found in the river water, beyond the physical, chemical and biological processes that occur in its drainage basin. This work aimed to study the fractionation and availability of some trace elements in sediments of the Bento Gomes River, in Pantanal Poconé, Mato Grosso, and to evaluate the water quality of the watershed. For this purpose, sediment and water sampling were conducted in two distinct periods: in the dry season (August / 2012) and rainy (April / 2013). In the laboratory, the sediment samples were dried at controlled temperature of 45± 5 ° C., grinded, sieved and subjected to physical, chemical and mineralogical characterization. The levels of the metals Cr, Ni, Cu, Fe, Al, Zn and Mn were obtained by pseudo-total extraction techniques (3050B method by the Environmental Protection Agengy - EPA) and sequential extraction (BCR and Tessier methods), and readings metals by ICP-OES. The geochemistry of the sediment of Bento Gomes river is composed mainly of SiO2, followed by Al2O3, Fe2O3, K2O and MgO (in order). The high percentages of SiO2 and Al2O3 are generally related to the presence of chlorite and quartz in the mineralogical composition of the sediment. The pseudo total concentration of Cd, Cr, Cu, Mn, Fe and Zn in sediment had low levels not exceeding the guideline values of Resolution CONAMA nº. 454, in two seasonal periods, except for Ni, which achieved levels above the level -1 allowed the rainy season in one of the sampled points. By the procedures geochemical fractionation it was found that all the metals are present in significant concentrations in potentially mobilizable fractions... / Doutor

Orientador : Prof. Dr. Tobias Bleninger / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 07/04/2014 / Inclui referências : f.211-215 / Resumo: Para garantir o transporte hidroviário durante um período mínimo possível, considerando todas asvariações hidrológicas, as hidrovias geralmente necessitam de intervenções constantes para manteras profundidades do canal principal. A dragagem é a principal intervenção realizada na maioria doscasos, entretanto essa é uma solução considerada de curto prazo, pois é uma ação aplicada,principalmente, às consequências do problema (sedimentação) e não, às causas. Essa realidadevincula as hidrovias do país a um ciclo de manutenção curto e oneroso. Com o intuito de eliminar ouprolongar esse ciclo, este estudo propõe a implantação de espigões, estruturas fixas nas margens emdireção ao canal principal. O presente trabalho tem o objetivo de avaliar os processos hidrodinâmicose de transporte de sedimentos em rios com e sem espigões, com a aplicação de um modelomatemático, em um estudo de caso. A área de estudo localiza-se no trecho Passo do Jacaré, naHidrovia Paraguai-Paraná, que está situado a noroeste do estado do Mato Grosso do Sul, no Brasil.Vários dados de campo foram coletados como batimetria, medições de perfis de velocidade emdiferentes seções, medições de carga de sedimentos e análise granulométrica para elaboração everificação do modelo. O modelo matemático empregado foi o Delft3D, que permite a simulação deescoamentos com superfícies livres tridimensionalmente (mas hidrostático) com transporte desedimentos e variação de fundo, utilizando seus módulos hidrodinâmicos, sedimentos e morfológico.A metodologia de dimensionamento dos espigões seguiu bibliografias e normas estrangeiras, umavez que o Brasil não apresenta normas especializadas sobre o assunto. A comparação dos cenários,com e sem espigões, comprova que a implantação desse tipo de estrutura na hidrovia podeprovidenciar uma profundidade mínima no canal principal, sem alterar significativamente os níveisde inundação.Palavras Chaves: modelagem hidrodinâmica tridimensional, Delft3D, transporte de sedimentos,espigões. / Abstract: In order to assure the transport of goods through waterways during a minimum feasible period,considering all hydrological variations, frequent interventions in the waterways are required tomaintain the main channel depth. Dredging is the intervention used in the most of these cases,however, this is considered a short term solution, because it handles the consequences of the problem(sedimentation) and not the causes. This reality links the Brazilian waterways, to a short andexpensive maintenance cycle. This study proposes the implementation of groins, fixed structures inthe river banks perpendicular to the main channel, to end or extend this maintenance cycle. Theobjective is the evaluation of the hydrodynamic process and sediment transport characteristics in theriver, with and without groins by the application of a mathematical model for a real case study. Thestudy area is a stretch called "Passo do Jacaré", in the Paraguay-Paraná Waterway, located in thenorthern part of the state of Mato Grosso do Sul, in Brazil. Several data was collected for theelaboration and verification of the model, such as bathymetry, velocity profiles at different sections,sediment load and grain size analysis. The mathematical model used was DELFT3D which allows tothe simulation of free surface flows in three dimensions (with the hydrostatic assumption), includingsediment transport and changes of the channel bed using the coupled hydrodynamic, sediment andmorphological modules. The design of groins that are used in this study follows internationalliterature and regulations, as Brazil does not have specific regulations in this regard. The comparisonof the different scenarios, with and without spikes, proves that the deployment of this type of structurein the waterway provides a desired minimum depth in the main channel, without significantlyalteration over the flooding levels.Keywords: 3D hydrodynamic model, Delft3D, sediment transport, groins.