Para suprir a carÃncia hÃdrica, o Cearà dispÃe de uma grande rede de reservatÃrios artificiais destinados aos mais diversos usos. PorÃm, Ãguas que permanecem reservadas em aÃudes sÃo limnolÃgicamente vulnerÃveis, sendo o fenÃmeno da eutrofizaÃÃo uma das piores consequÃncias resultantes das atividades antrÃpicas desenvolvidas nas Ãreas de contribuiÃÃo desses reservatÃrios, consequÃncias essas que sÃo agravadas ainda mais em funÃÃo das caracterÃsticas naturais do semiÃrido, um ambiente marcado por baixas precipitaÃÃes pluviomÃtricas e pela sua mà distribuiÃÃo no espaÃo e no tempo. Para auxiliar no estudo trÃfico dessas Ãguas, hà muito vem sendo utilizada pelos limnÃlogos uma ferramenta destinada a classificar os recursos hÃdricos no tocante ao seu estado de trofia, o IET - Ãndice do Estado TrÃfico, desenvolvido por Carlson (1977). A pesquisa aqui desenvolvida consistiu em aprimorar o estudo da correlaÃÃo entre os parÃmetros de Clorofila a, fÃsforo total e TransparÃncia de Secchi, utilizados na composiÃÃo do IET, bem como ajustar a escala logaritmica do Ãndice, basaeando-se nas medidas mÃnimas e mÃximas de Secchi para os reservatÃrios de Ãgua do CearÃ, o que resultou em uma metodologia de classificaÃÃo trÃfica adaptada Ãs condiÃÃes dos sistemas lÃnticos inseridos no semiÃrido cearense. / To meet the water shortage, Cearà has an extensive network of artificial reservoirs intended for various uses. However, waters that remain reserved in dams present limnological vulnerability, and the phenomenon of eutrophication is one of the worst consequences of anthropic activities developed in the areas of contribution of these reservoirs, consequences that are aggravated due to the natural characteristics of semiarid, an environment marked by low rainfall and its poor distribution in space and time. To assist the trophic study of these waters, it has long been used by limnologists a tool to classify water resources in relation to their trophic state, the TSI - the Trophic State Index, developed by Carlson (1977). The research conducted here was to enhance the study of the correlation among the parameters of chlorophyll a, total phosphorus, and Secchi Transparency, used in the composition of the TSI, as well as to adjust the logarithmic scale of the index, according to Secchi's maximum and mi nimum measures to the water reservoirs of CearÃ, which resulted in a trophic classification methodology adapted to the conditions of the inserted lentic systems in Cearà semiarid

Eutrophication is of interest in the field of water quality. Eutrophic lakes, when used as sources for drinking water, can cause problems during the treatment process, for example algae blooms can clog filters, requiring more water and energy to be used during the cleaning and backwashing of the filters. Excess nutrient loading and eutrophication can also harm fish and aquatic life habitats. Certain species of algae and cyanobacteria can be toxic to humans as well. Since 1998, Dr. A. Woodruff Miller has collected water samples from 46 lakes and ponds in Yellowstone National Park. The Carlson Trophic State Index, the Vollenweider Model, the Larsen Mercier Model, the Burns Trophic Level Index, and the Naumann Trophic Scale were then used to assign each lake or pond to a trophic state classification (Oligotrophic, Mesotrophic, Eutrophic, and Hyper-Eutrophic). Of the 46 total lakes and ponds that have been tested over the past 14 years, five lakes are classified as slightly oligotrophic, implying that the waters are relatively clear and free from nutrient pollution. Of the 46 lakes, 19 are classified as slightly mesotrophic, mesotrophic, or strongly mesotrophic. These classifications imply that the waters are moderately clear and contain some nutrient pollution. Of the 46 lakes, 14 are classified as slightly eutrophic, eutrophic, or strongly eutrophic. This implies that the waters have high turbidity and nutrient content. Of the 46 lakes, 8 are classified as slightly hyper-eutrophic or hyper-eutrophic. These lakes are noticeable for their high algae content with very high nutrient content. These classifications are based on the most recent year sampled.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2017-02-08T11:32:54Z No. of bitstreams: 1 Antony Evangelista de Lima.pdf: 927439 bytes, checksum: 127455269dc34eb694da13c5b5c35cfd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T11:32:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antony Evangelista de Lima.pdf: 927439 bytes, checksum: 127455269dc34eb694da13c5b5c35cfd (MD5) Previous issue date: 2012-06-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The present study evaluates the influence of the river flow on the trophic state of the reservoir cascade formed by the dams on the medium, submedium and low São Francisco River. Surface water sampling was conducted quarterly between December 2007 and September 2008, along the reservoirs of Sobradinho, Itaparica, Moxotó, PA-I,II,III, PA-IV and Xingó. The hydrological variables analyzed were inflow and outflow, and water transparency (DS), chlorophyl-a (CLO), total phosphorous (FT) and reactive soluble phosphorous (FSR) concentrations used for the estimation of the Carlson trophic state index modified by Toledo-Júnior (IETM), with posterior estimation of the average trophic state index. A Kruskal-Wallis test followed by the post-hoc Dunn´s test (p<0.05) was used to detect spatial (reservoirs) and temporal (months) differences between the variables analyzed. Principal component analysis (PCA) was used for each sampling month data in order to evaluate the variation of reservoir trophic state in response to changes in flow and nutrient concentration. Sobradinho differed from the other reservoirs for all variables and indexes analyzed, showing higher inflow in December 2007 and March 2008, and was regarded as eutrophic and mesotrophic throughout the study period. Itaparica, Moxotó, PA-I,II,III, PA-IV and Xingó reservoirs presented a relative uniformity, with higher inflow and outflow in December 2007 and September 2008, and a trophic state varying between mesotrophic and oligotrophic. A trophic state reduction along the reservoir cascade was detected, as evidenced by DS and CLO. However, the effect of reservoir water oligotrophication was attenuated by lateral contributions from the Moxotó and Pajeú tributary rivers, and effluents from the cities located along the system, particularly in the Paulo Afonso region, as evidenced by IETM(FT) and IETM (FSR). PCA exhibited a temporal change in the system trophic state, with a higher IETM similarity in March 2008. The PCA separated the Sobradinho and Xingó reservoirs, while Itaparica and the Paulo Afonso Complex reservoirs presented an intermediate trophic state, as demonstrated by the average trophic state index. / O presente trabalho teve como finalidade avaliar a influência da vazão sobre o estado trófico da água na cascata de reservatórios do médio, submédio e baixo rio São Francisco. Foram realizadas coletas trimestrais da água na superfície, entre dezembro/2007 e setembro/2008, nos reservatórios de Sobradinho, Itaparica, Moxotó, PA-I,II,III, PA-IV e Xingó. As variáveis utilizadas no estudo foram vazão afluente e defluente, além da transparência da água (DS) e as concentrações de clorofila-a (CLO), fósforo total (FT) e fósforo solúvel reativo (FSR), empregadas para o cálculo do índice de estado trófico de Carlson modificado por Toledo-Júnior (IETM), com posterior cálculo do índice de estado trófico médio. Foi realizada uma análise de variância de Kruskal-Wallis complementada pelo teste post-hoc de Dunn (p<0,05) para detectar diferenças espaciais (reservatórios) e temporais (meses para cada reservatório) entre as variáveis analisadas. Análises de componentes principais (ACP) foram realizadas individualmente para os meses de coleta, para avaliar a variação do estado trófico dos reservatórios em função da mudança das vazões e da concentração de nutrientes. O reservatório de Sobradinho mostrou-se diferentes dos demais para todas as variáveis e índices estudados, com maiores vazões afluentes nos meses de dezembro/2007 e março/2008, sendo classificado como eutrófico e mesotrófico ao longo do estudo. Os reservatórios de Itaparica, Moxotó, PA-I,II,III, PA-IV e Xingó mostraram uma relativa uniformidade de funcionamento, com maiores entradas e saídas de água em dezembro/2007 e setembro/2008, e estado trófico variando entre oligotrófico e mesotrófico. Houve uma variação no estado trófico ao longo do sistema, fato evidenciado por DS e CLO. O efeito da oligotrofização da água dos reservatórios ao longo da cascata, entretanto, foi atenuado pelo aporte lateral de nutrientes pelos rios tributários Motoxó e Pajeú e pelos efluentes das cidades no entorno do sistema, principalmente na região de Paulo Afonso, como evidenciado pelos IETM (FT) e IETM (FSR). As ACP exibiram a mudança no estado trófico do sistema ao longo do tempo, tendo a maior semelhança nos IETM entre os reservatórios sido registrada em março/2008. De modo geral, as ACP separaram os reservatórios de Sobradinho de Xingó, com Itaparica e o Complexo de Paulo Afonso apresentando um estado trófico intermediário entre os primeiros, conforme demonstrado pelo índice de estado trófico médio.

O avanço da ocupação humana em direção às áreas periurbanas da Região Metropolitana de São Paulo representa sérios riscos aos principais mananciais de abastecimento de água dos municípios da região. A degradação da qualidade destes mananciais pode colocar em risco seu uso preponderante, o que é bastante crítico, visto que a RMSP já apresenta disponibilidade hídrica limitada, o que levou alguns municípios a procurarem formas complementares de abastecimento. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o estado trófico e a carga máxima admissível de fósforo do reservatório do Tanque Grande, um manancial superficial do município de Guarulhos, na Grande São Paulo, que é utilizado para abastecimento complementar do município, fornecendo água para cerca de 30.000 habitantes. Apesar de apresentar mais de 90% da área da bacia com cobertura vegetal, poucos habitantes e poucas áreas agrícolas, dados do monitoramento da CETESB indicaram concentrações de fósforo total elevadas, o que motivou a elaboração da pesquisa. Para avaliar o estado trófico do reservatório foram empregadas as metodologias de índice de estado trófico de Lamparelli e o Trophic State Index, além do índice de estado trófico de Carlson, para comparação entre as metodologias. O resultado destes índices subsidiou a análise de carga máxima admissível, cujos resultados foram comparados às estimativas de cargas pontuais e difusas de fósforo produzidas na área da bacia. Foi possível concluir que o reservatório tem apresentado melhora de estado trófico nos últimos anos e que é pouco provável que o processo de eutrofização esteja plenamente estabelecido no reservatório por conta de condições morfométricas, que propiciam boas condições de circulação da massa de água. / The advance of human occupation towards the peri-urban areas of the Metropolitan Region of São Paulo poses serious risks to the main sources of water supply of the regions municipalities. The quality degradation of these sources may endanger its predominant use, which is quite critical since the MRSP already has limited water availability, which led some municipalities to seek additional forms of water supply. This study aimed to evaluate the trophic status and maximum permissible load of phosphorus in the Tanque Grande reservoir, which is used to supplement the water supply of Guarulhos municipality, providing water to approximately 30,000 inhabitants. Despite showing more than 90 % of the basin area with vegetation cover, few residents and few agricultural areas, monitoring data by the CETESB indicated high concentrations of total phosphorus, which motivated the development of the research. To assess the trophic status of the reservoir, the trophic state index of Lamparelli and the trophic state index of Lamparelli, Cunha and Calijuri were employed. The Carlsons trophic state index was also used to compare the methodologies. The result of these indices were used in the maximum permissible load assessment, and the results were compared to estimates of point and non-point loads of phosphorus produced in the basin area. It was concluded that the reservoir has shown improvement in trophic state in recent years and it is unlikely that the process of eutrophication is fully established in the reservoir, probably because of morphometric conditions, which can provide good mixing conditions to the water body.

Foram levantados dados referentes a Rede de Monitoramento da Qualidade das Águas Superficiais do Estado de São Paulo, da CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental da Secretaria de Estado de Meio Ambiente do Estado de São Paulo, Brasil ), do período de 1996 a 2001, totalizando 69 pontos de amostragem, (35 em rios e 34 em reservatórios). As variáveis examinadas foram clorofila a, nutrientes e variáveis complementares utilizadas na avaliação do grau de trofia desses ambientes através do Índice de Estado Trófico de Carlson, modificado por Toledo (1983). Os pontos de amostragem em ambientes lóticos apresentaram maiores valores de fósforo total, e os em ambientes lênticos apresentaram maiores valores de clorofila a, DBO e nitrogênio amoniacal. Não houve diferença significativa entre os valores de fósforo total ou de nitrogênio total entre a estação seca e chuvosa.. Em ambos os tipos de ambientes o nutriente limitante foi o fósforo. A clorofila a, corrigida para feofitina a, foi adotada como indicadora da biomassa fitoplanctonica, tanto para reservatórios como para rios, sendo que a relação clorofila a:feofitina a foi de 2:1 em reservatórios e de 1:1 em rios. Os valores médios de clorofila a, calculados através de média geométrica, podem ser utilizados para indicar o grau de eutrofização, bem como a probabilidade de ocorrência de valores máximos. As regressões obtidas entre clorofila a e fósforo total, para rios e reservatórios, foram consideradas distintas, sendo que ambas apresentaram alta correlação. O modelo proposto para a previsão da clorofila a, através das concentrações de fósforo total, em reservatórios, integra os dados do estudo do CEPIS (Centro Panamericano de Ingenería Sanitária y Ciencias del Ambiente), sendo que a introdução do tempo de residência melhora, significativamente, o referido modelo. Foram estimados os valores basais de fósforo total, ortofosfato solúvel, nitrogênio total e de clorofila a, além de transparência para reservatórios e de turbidez para rios, os quais foram considerados valores limites entre a classe oligotrófica e a mesotrófica. Foram propostas ainda novas classificações de trofia, bem como novos índices de estado trófico, distintos para ambientes lóticos e lênticos, nos quais foi introduzida uma nova classe, entre as classes eutrófica e a hipereutrófica, denominada supereutrófica. Estes novos índices foram testados com os dados de 2001, 2002 e 2003 e apresentaram maior sensibilidade e maior coerência entre os índices calculados através das concentrações de clorofila a e de fósforo total do que a metodologia anterior. A eutrofização também afeta o Índice de Proteção da Vida Aquática (IVA), não só por meio do índice de estado trófico, mas também da toxicidade, a qual é detectada em florações de cianobactérias ou quando da aplicação de sulfato de cobre. / Data from 1996 to 2001, from CETESB’s Surface Water Monitoring Program for the State of São Paulo, amounting to 69 sampling sites, (35 located in rivers and 34 in reservoirs)was gathered, and analyzed for chlorophyll a, nutrients and other variables used on the evaluation of the trophic status, through a modified Carlson’s Trophic State Index (TSI), (Toledo, 1983). Higher concentrations of total phosphorus were found in lotic environments, and higher values of chlorophyll a, BOD and nitrogen were registered in lentic ones. There was no significant difference between total phosphorus and total nitrogen between the dry and wet seasons. Phosphorus was the limiting nutrient in both environments. Chlorophyll a, corrected for phaeophytin a, was adopted as an indicator of phytoplanktonic biomass for reservoirs, as well as for rivers. The average ratio between chlorophyll a and phaeophytin a, was of 2:1 in reservoirs and of 1:1 in rivers. Average concentrations of chlorophyll a, calculated as geometric mean, can be used to predict trophic status as well as the probabilities of maximum values in a year period. Chlorophyll a versus total phosphorus regressions were significantly different for rivers and reservoirs, both with high correlation. The prediction of chlorophyll a through phosphorus, in reservoirs, was found to be statistically similar to the one proposed by CEPIS study, and was improved by considering the residence time information. Background values of total phosphorus, soluble orthophosphate, nitrogen, and chlorophyll a, were estimated, as well as transparency for reservoirs and turbidity for rivers, and were considered the boundaries between the oligotrophic and mesotrophic categories. New classifications of trophic status were proposed, as well as new trophic state indexes, specific for rivers and reservoirs, introducing a new trophic category, supereutrophic, which divides the eutrophic and hypereutrophic classes. These new indexes were tested with the data of 2001, 2002 and 2003, and showed higher sensibility and better agreement between chlorophyll a and phosphorus idexes, than the methodology previously used. Eutrophication, not only influences the Aquatic Biota Protection Index (IVA) through the TSI, but through toxicity, detected in cyanobacteria blooms, as well as resulting of the use of copper sulfate to control algae populations.

O avanço da ocupação humana em direção às áreas periurbanas da Região Metropolitana de São Paulo representa sérios riscos aos principais mananciais de abastecimento de água dos municípios da região. A degradação da qualidade destes mananciais pode colocar em risco seu uso preponderante, o que é bastante crítico, visto que a RMSP já apresenta disponibilidade hídrica limitada, o que levou alguns municípios a procurarem formas complementares de abastecimento. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o estado trófico e a carga máxima admissível de fósforo do reservatório do Tanque Grande, um manancial superficial do município de Guarulhos, na Grande São Paulo, que é utilizado para abastecimento complementar do município, fornecendo água para cerca de 30.000 habitantes. Apesar de apresentar mais de 90% da área da bacia com cobertura vegetal, poucos habitantes e poucas áreas agrícolas, dados do monitoramento da CETESB indicaram concentrações de fósforo total elevadas, o que motivou a elaboração da pesquisa. Para avaliar o estado trófico do reservatório foram empregadas as metodologias de índice de estado trófico de Lamparelli e o Trophic State Index, além do índice de estado trófico de Carlson, para comparação entre as metodologias. O resultado destes índices subsidiou a análise de carga máxima admissível, cujos resultados foram comparados às estimativas de cargas pontuais e difusas de fósforo produzidas na área da bacia. Foi possível concluir que o reservatório tem apresentado melhora de estado trófico nos últimos anos e que é pouco provável que o processo de eutrofização esteja plenamente estabelecido no reservatório por conta de condições morfométricas, que propiciam boas condições de circulação da massa de água. / The advance of human occupation towards the peri-urban areas of the Metropolitan Region of São Paulo poses serious risks to the main sources of water supply of the regions municipalities. The quality degradation of these sources may endanger its predominant use, which is quite critical since the MRSP already has limited water availability, which led some municipalities to seek additional forms of water supply. This study aimed to evaluate the trophic status and maximum permissible load of phosphorus in the Tanque Grande reservoir, which is used to supplement the water supply of Guarulhos municipality, providing water to approximately 30,000 inhabitants. Despite showing more than 90 % of the basin area with vegetation cover, few residents and few agricultural areas, monitoring data by the CETESB indicated high concentrations of total phosphorus, which motivated the development of the research. To assess the trophic status of the reservoir, the trophic state index of Lamparelli and the trophic state index of Lamparelli, Cunha and Calijuri were employed. The Carlsons trophic state index was also used to compare the methodologies. The result of these indices were used in the maximum permissible load assessment, and the results were compared to estimates of point and non-point loads of phosphorus produced in the basin area. It was concluded that the reservoir has shown improvement in trophic state in recent years and it is unlikely that the process of eutrophication is fully established in the reservoir, probably because of morphometric conditions, which can provide good mixing conditions to the water body.

OLIVEIRA, Rafael Reis Alencar. Estudo da qualidade ambiental do reservatório pentecoste por meio do índice de estado trófico modificado. 2009. 124 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, Pró-reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Fortaleza-CE, 2009 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-04-08T15:40:47Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_rraoliveira.pdf: 3330053 bytes, checksum: 9be80c4faf6a3db5ce75d9d416fbd86f (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes(nmoraissoares@gmail.com) on 2016-04-08T15:41:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_rraoliveira.pdf: 3330053 bytes, checksum: 9be80c4faf6a3db5ce75d9d416fbd86f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-08T15:41:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_rraoliveira.pdf: 3330053 bytes, checksum: 9be80c4faf6a3db5ce75d9d416fbd86f (MD5) Previous issue date: 2009 / The growing concern with the maintenance of the environmental quality of water sources in Ceará refers to the intense degradation of reservoir through the eutrophication phenomenon, which results in an accelerated enrichment of nutrients from, particularly, the release of effluents from rural, urban and industrial zones. The fact of water presents as the main factor limiting of development and improvement of welfare of people in Semi- Arid, naturally insufficient in their water availability, marks the importance of the better understanding of this phenomenon in order to keep the possible uses of these water sources, as for any kind of use, there is a standard which should be respect. This study intended to examine the behavior of the indicators of water quality at Pentecoste reservoir, Ceará State, seeking to identify the main changes in their trophic levels using the method of calculating the Trophic State Index Modified. As a perspective of analysis, is used the spatial and temporal variability of limnological information available for the years 2001 to 2008. The result of this analysis showed that the levels of total phosphorus, soluble orthophosphate and chlorophyll a remained high, indicating even the tendency of the weir Pentecoste high eutrophication. The behavior of these indicators was related to hydrological processes of the reservoir, particularly the rainfall regime, with strongly determinate the variability of water quality during the study period, indicating even the years 2004 and 2006 as critical. For the classification of the trophic estate, the use of indicators was well suited because of the good relationship of cause and effect between them, and the nitrogen and phosphorus indicated the total phosphorus as a limiting phytoplankton development in the reservoir. The characterization of the dam on Pentecoste IETM determined the predominance of eutrophic state, with a slight tendency of hypereutrophic, especially in periods of higher rainfall. The relationship of temporal and spatial distribution of rainfall regime with the trend of trophic state showed the impact of the rain water drainage systems as a catalyst in the process of eutrophication, emphasizing, in this sense, that the forms of use and occupancy of the areas surrounding the reservoir may interfere directly in the quality of it. As the spatial dispersion of IETM concludes that there is a trend of deterioration of water quality in the vicinity of dam and the dam and the city of Pentecoste, that pattern changed considerably for the rainy periods. Finally, the study showed that both the frequency and intensity as the sample distribution of collections can directly influence the classification of the trophic state of a water body and the understanding of hydrological processes in this reservoir. / A crescente preocupação com a manutenção da qualidade ambiental das fontes hídricas no Ceará remete à intensa degradação dos reservatórios pelo fenômeno da eutrofização, que resulta do enriquecimento acelerado de nutrientes, provenientes, particularmente, dos lançamentos de efluentes de zonas rurais, urbanas e industriais. O fato da água se apresentar como principal fator limitante do desenvolvimento e melhoria do bem-estar das populações do Semi-Árido, naturalmente insuficientes em suas disponibilidades hídricas, marca a importância de se melhor compreender esse fenômeno, a fim de se manter os possíveis usos dessas fontes hídricas, já que para todo e qualquer uso existe um padrão de qualidade que deve ser respeitado. Este trabalho pretendeu estudar o comportamento dos indicadores da qualidade da água do reservatório Pentecoste, Estado do Ceará, buscando identificar as principais transformações nos seus níveis tróficos por meio do método de cálculo do Índice de Estado Trófico Modificado. Como perspectiva de análise se utilizou a variabilidade temporal e espacial das informações limnológicas disponíveis para os anos de 2001 a 2008. O resultado desta análise demonstrou que os teores de fósforo total, ortofosfato solúvel e clorofila a se mantiveram bem elevados, indicando até mesmo a tendência do açude Pentecoste ao alto grau de eutrofização. O comportamento desses indicadores foi bem relacionado aos processos hidrológicos do reservatório, particularmente ao regime pluviométrico, que determinou fortemente a variabilidade da qualidade da água durante o período estudado, apontando, inclusive, os anos de 2004 e 2006 como críticos. Para classificação do estado trófico, o uso dos indicadores se mostrou bem adequado, devido à boa relação de causa e efeito entre estes, e a relação nitrogênio e fósforo total indicou o fósforo como elemento limitante do desenvolvimento fitoplanctônico neste reservatório. A caracterização do açude Pentecoste em relação ao IETM determinou a predominância do estado eutrófico, com leve tendência a hipertrofização, principalmente nos períodos de maior pluviometria. A relação da distribuição temporal e espacial do regime pluviométrico com a tendência do estado trófico evidenciou o impacto das águas drenadas das chuvas como catalisador do processo de eutrofização, ressaltando, nesse sentido, que as formas de uso e ocupação das áreas de entorno desse reservatório podem interferir diretamente na qualidade do mesmo. Quanto à dispersão espacial do IETM conclui-se que há certa tendência de agravamento da qualidade das águas com a proximidade da barragem do açude e do município de Pentecoste, padrão que muda consideravelmente para os períodos chuvosos. Por fim, o estudo apontou que tanto a regularidade e intensidade amostral como a distribuição espacial das coletas podem influenciar diretamente na classificação do estado trófico de um corpo hídrico e no entendimento dos processos hidrológicos deste reservatório.

Submitted by LARISSA GONÇALVES SANTOS null (laribtos@gmail.com) on 2016-06-03T02:43:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final da aluna do mestrado_Larissa Goncalves Santos_10_05_2016.pdf: 3410417 bytes, checksum: 3132af8dacd669a2a24475f788639942 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-06T18:24:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_lg_me_soro.pdf: 3410417 bytes, checksum: 3132af8dacd669a2a24475f788639942 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T18:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_lg_me_soro.pdf: 3410417 bytes, checksum: 3132af8dacd669a2a24475f788639942 (MD5) Previous issue date: 2016-05-09 / O Sistema Cantareira é um multissistema responsável pelo abastecimento de aproximadamente 55% da população da região metropolitana de São Paulo, atuando diretamente no desenvolvimento econômico e regional. Devido aos diversos tipos de impactos gerados pelas ações antrópicas, o processo denominado de eutrofização, contribui para o aumento da degradação e perda da qualidade da água. Contudo, estudos através da identificação do fitoplanctôn pelos traços funcionais têm contribuído cada vez mais dentro da ecologia, principalmente como ferramenta bioindicadora no monitoramento dos ecossistemas aquáticos. Dessa forma, essa pesquisa tem como objetivo principal caracterizar e comparar sazonalmente as massas de água, do ponto de vista do estado trófico e verificar se há uma distribuição espacial horizontal da comunidade fitoplanctônica ao longo de um eixo longitudinal em cada reservatório e entre os reservatórios utilizando o fitoplâncton como ferramenta de predição ambiental. As coletas foram realizadas em maio/junho (período seco) e em novembro/dezembro (período chuvoso) no ano de 2013, nos reservatórios Jaguari-Jacareí, Cachoeira, Atibainha e Paiva Castro. As análises incluíram variáveis físicas, químicas e clorofila-a da água, bem como análises qualitativas e quantitativas da comunidade fitoplanctônica. Em relação ao estado trófico o reservatório Jaguari nos dois períodos de coleta apresentou alto grau de trofia, exibindo maiores sinais de degradação da qualidade da água, com elevados teores de nitrato, amônio e clorofila-a, no sentido rio/barragem, oscilando de supereutrófico a mesotrófico, e os reservatórios a jusante variaram de mesotrófico a oligotrófico. Foi registrado 252 táxons, distribuídos em 15 classes taxonômicas, sendo as classes Chlorophyceae, Cyanophyceae e Bacillariophyceae, as que mais contribuíram para a riqueza, nos dois períodos de coleta. A densidade algal máxima ocorreu no período chuvoso, com maiores valores no reservatório Jaguari (3.860,970 ind.ml-1) e com maior abundância da classe Cyanophyceae (2.966,832 ind.ml-1), porém os menores valores ocorreram no Paiva Castro (212.208 ind.ml-1). O reservatório Atibainha (ponto rio), no período chuvoso, registrou alta diversidade e baixa dominância, já o reservatório Jaguari (barragem) no período seco, apresentou baixa diversidade e alta dominância da espécie invasora Ceratium furcoides. Através da análise de cluster (presença/ausência), observou-se a divisão de dois grandes grupos e pelo índice de Jaccard verificou-se que as comunidade são taxonomicamente diferentes. As maiores contribuições da biomassa foi no reservatório Jaguari nos dois períodos sazonais, sendo que na seca a espécie Ceratium furcoides foi a que mais contribuíu sobre a biomassa específica e no período chuvoso foi a espécie Aphanizomenon gracile. Com análise de similaridade (ANOSIM) foi possível verificar a heterogeneidade na escala espacial e sazonal, comprovando uma diferença significativa na composição de espécies entre os períodos e entre os reservatórios. E através das análises de correspondência canônica, observou-se que tanto as classes taxonômicas, grupos funcionais segundo Reynolds et al. (2002)/ Padisák et al. (2009) e grupos funcionais baseado na morfologia segundo Kruk et al. (2010), relacionaram-se significativamente entre as variáveis ambientais, apresentando um gradiente longitudinal entre os reservatórios em relação a trofia. Conclui-se que por mais que os agrupamentos taxonômicos e funcionais são ótimas ferramentas para o biomonitoramento, ainda é necessário a utilização de outros meios para complementar de forma eficiente um contínuo monitoramento desses reservatórios e aplicar de forma adequada planos de manejos sustentáveis para uma melhor gestão das bacias hidrográficas. / Cantareira System is a multi-system responsible for supplying approximately 55% of the population of the metropolitan region of São Paulo, acting directly in the economic and regional development. Due to the different types of impacts of human activities, the process called eutrophication, contribute to increased degradation and loss of water quality. However, studies by identifying the phytoplankton by functional traits has contributed increasingly in ecology, mainly as a bioindicator tool in monitoring of aquatic ecosystems. Thus, this research aims to characterize and seasonally compare the water bodies, from the point of view of the trophic state and check for horizontal spatial distribution of phytoplankton along a longitudinal axis in each reservoir and from the reservoir using phytoplankton as environmental prediction tool. Samples were collected in May/June (dry season) and in November/December (rainy season) in 2013, in Jaguari-Jacarei reservoirs, Cachoeira, Atibainha and Paiva Castro. The analysis included physical, chemical and chlorophyll to the water, as well as qualitative and quantitative analysis of the phytoplankton community. In relation to trophic state the Jaguari reservoir in the two collection periods presented high degree of hypertrophy, showing major signs of degradation of water quality, with high levels of nitrate, ammonium and chlorophyll-a, towards the river/dam, ranging from super eutrophic to mesotrophic and downstream reservoirs ranged from mesotrophic to oligotrophic. Was recorded 252 taxa, distributed in 15 taxonomic classes, and the classes Chlorophyceae, Cyanobacteria and Bacillariophyceae, contributed the most to wealth, the two collection periods. The maximum algal density occurred in the rainy season, with higher values in Jaguari reservoir (3.860.970 ind.ml-1) and greater abundance of cyanobacteria class (2.966.832 ind.ml-1), but smaller values occurred in the Paiva Castro (212.207 ind.ml-1). The Atibainha reservoir (river point) in the rainy season, recorded high diversity and low dominance, since the Jaguari reservoir (dam) in the dry season, showed low diversity and high dominance of invasive Ceratium furcoides species. Through cluster analysis (presence / absence), there was the division of two groups and the Jaccard index was found that the community are taxonomically different. The major contributions of biomass was in Jaguari reservoir in two seasonal periods, and in the dry species Ceratium furcoides was the most contributed on the specific biomass and the rainy season was the species Aphanizomenon gracile. By similarity analysis (ANOSIM) observed heterogeneity in spatial and seasonal scale, showing a significant difference in species composition between periods and between the reservoirs. And through canonical correlation analysis, it was observed that both the taxonomic class, functional groups according to Reynolds et al. (2002)/Padisák et al. (2009) and functional groups based on morphology second Kruk et al. (2010), related significantly between environmental variables, with a longitudinal gradient between the reservoirs in relation to trophic. It is concluded that while the taxonomic and functional grouping are great tools for biomonitoring, one is still required use of other means to complement efficiently a continuous monitoring of these reservoirs and to adequately apply sustainable management plans for better management watershed.

Deutscher Akademischer Austausch Dienst / A crescente preocupaÃÃo com a manutenÃÃo da qualidade ambiental das fontes hÃdricas no Cearà remete à intensa degradaÃÃo dos reservatÃrios pelo fenÃmeno da eutrofizaÃÃo, que resulta do enriquecimento acelerado de nutrientes, provenientes, particularmente, dos lanÃamentos de efluentes de zonas rurais, urbanas e industriais. O fato da Ãgua se apresentar como principal fator limitante do desenvolvimento e melhoria do bem-estar das populaÃÃes do Semi-Ãrido, naturalmente insuficientes em suas disponibilidades hÃdricas, marca a importÃncia de se melhor compreender esse fenÃmeno, a fim de se manter os possÃveis usos dessas fontes hÃdricas, jà que para todo e qualquer uso existe um padrÃo de qualidade que deve ser respeitado. Este trabalho pretendeu estudar o comportamento dos indicadores da qualidade da Ãgua do reservatÃrio Pentecoste, Estado do CearÃ, buscando identificar as principais transformaÃÃes nos seus nÃveis trÃficos por meio do mÃtodo de cÃlculo do Ãndice de Estado TrÃfico Modificado. Como perspectiva de anÃlise se utilizou a variabilidade temporal e espacial das informaÃÃes limnolÃgicas disponÃveis para os anos de 2001 a 2008. O resultado desta anÃlise demonstrou que os teores de fÃsforo total, ortofosfato solÃvel e clorofila a se mantiveram bem elevados, indicando atà mesmo a tendÃncia do aÃude Pentecoste ao alto grau de eutrofizaÃÃo. O comportamento desses indicadores foi bem relacionado aos processos hidrolÃgicos do reservatÃrio, particularmente ao regime pluviomÃtrico, que determinou fortemente a variabilidade da qualidade da Ãgua durante o perÃodo estudado, apontando, inclusive, os anos de 2004 e 2006 como crÃticos. Para classificaÃÃo do estado trÃfico, o uso dos indicadores se mostrou bem adequado, devido à boa relaÃÃo de causa e efeito entre estes, e a relaÃÃo nitrogÃnio e fÃsforo total indicou o fÃsforo como elemento limitante do desenvolvimento fitoplanctÃnico neste reservatÃrio. A caracterizaÃÃo do aÃude Pentecoste em relaÃÃo ao IETM determinou a predominÃncia do estado eutrÃfico, com leve tendÃncia a hipertrofizaÃÃo, principalmente nos perÃodos de maior pluviometria. A relaÃÃo da distribuiÃÃo temporal e espacial do regime pluviomÃtrico com a tendÃncia do estado trÃfico evidenciou o impacto das Ãguas drenadas das chuvas como catalisador do processo de eutrofizaÃÃo, ressaltando, nesse sentido, que as formas de uso e ocupaÃÃo das Ãreas de entorno desse reservatÃrio podem interferir diretamente na qualidade do mesmo. Quanto à dispersÃo espacial do IETM conclui-se que hà certa tendÃncia de agravamento da qualidade das Ãguas com a proximidade da barragem do aÃude e do municÃpio de Pentecoste, padrÃo que muda consideravelmente para os perÃodos chuvosos. Por fim, o estudo apontou que tanto a regularidade e intensidade amostral como a distribuiÃÃo espacial das coletas podem influenciar diretamente na classificaÃÃo do estado trÃfico de um corpo hÃdrico e no entendimento dos processos hidrolÃgicos deste reservatÃrio. The growing concern with the maintenance of the environmental quality of water sources in Cearà refers to the intense degradation of reservoir through the eutrophication phenomenon, which results in an accelerated enrichment of nutrients from, particularly, the release of effluents from rural, urban and industrial zones. The fact of water presents as the main factor limiting of development and improvement of welfare of people in Semi- Arid, naturally insufficient in their water availability, marks the importance of the better understanding of this phenomenon in order to keep the possible uses of these water sources, as for any kind of use, there is a standard which should be respect. This study intended to examine the behavior of the indicators of water quality at Pentecoste reservoir, Cearà State, seeking to identify the main changes in their trophic levels using the method of calculating the Trophic State Index Modified. As a perspective of analysis, is used the spatial and temporal variability of limnological information available for the years 2001 to 2008. The result of this analysis showed that the levels of total phosphorus, soluble orthophosphate and chlorophyll a remained high, indicating even the tendency of the weir Pentecoste high eutrophication. The behavior of these indicators was related to hydrological processes of the reservoir, particularly the rainfall regime, with strongly determinate the variability of water quality during the study period, indicating even the years 2004 and 2006 as critical. For the classification of the trophic estate, the use of indicators was well suited because of the good relationship of cause and effect between them, and the nitrogen and phosphorus indicated the total phosphorus as a limiting phytoplankton development in the reservoir. The characterization of the dam on Pentecoste IETM determined the predominance of eutrophic state, with a slight tendency of hypereutrophic, especially in periods of higher rainfall. The relationship of temporal and spatial distribution of rainfall regime with the trend of trophic state showed the impact of the rain water drainage systems as a catalyst in the process of eutrophication, emphasizing, in this sense, that the forms of use and occupancy of the areas surrounding the reservoir may interfere directly in the quality of it. As the spatial dispersion of IETM concludes that there is a trend of deterioration of water quality in the vicinity of dam and the dam and the city of Pentecoste, that pattern changed considerably for the rainy periods. Finally, the study showed that both the frequency and intensity as the sample distribution of collections can directly influence the classification of the trophic state of a water body and the understanding of hydrological processes in this reservoir. / The growing concern with the maintenance of the environmental quality of water sources in Cearà refers to the intense degradation of reservoir through the eutrophication phenomenon, which results in an accelerated enrichment of nutrients from, particularly, the release of effluents from rural, urban and industrial zones. The fact of water presents as the main factor limiting of development and improvement of welfare of people in Semi- Arid, naturally insufficient in their water availability, marks the importance of the better understanding of this phenomenon in order to keep the possible uses of these water sources, as for any kind of use, there is a standard which should be respect. This study intended to examine the behavior of the indicators of water quality at Pentecoste reservoir, Cearà State, seeking to identify the main changes in their trophic levels using the method of calculating the Trophic State Index Modified. As a perspective of analysis, is used the spatial and temporal variability of limnological information available for the years 2001 to 2008. The result of this analysis showed that the levels of total phosphorus, soluble orthophosphate and chlorophyll a remained high, indicating even the tendency of the weir Pentecoste high eutrophication. The behavior of these indicators was related to hydrological processes of the reservoir, particularly the rainfall regime, with strongly determinate the variability of water quality during the study period, indicating even the years 2004 and 2006 as critical. For the classification of the trophic estate, the use of indicators was well suited because of the good relationship of cause and effect between them, and the nitrogen and phosphorus indicated the total phosphorus as a limiting phytoplankton development in the reservoir. The characterization of the dam on Pentecoste IETM determined the predominance of eutrophic state, with a slight tendency of hypereutrophic, especially in periods of higher rainfall. The relationship of temporal and spatial distribution of rainfall regime with the trend of trophic state showed the impact of the rain water drainage systems as a catalyst in the process of eutrophication, emphasizing, in this sense, that the forms of use and occupancy of the areas surrounding the reservoir may interfere directly in the quality of it. As the spatial dispersion of IETM concludes that there is a trend of deterioration of water quality in the vicinity of dam and the dam and the city of Pentecoste, that pattern changed considerably for the rainy periods. Finally, the study showed that both the frequency and intensity as the sample distribution of collections can directly influence the classification of the trophic state of a water body and the understanding of hydrological processes in this reservoir.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os processos de eutrofizaÃÃo em reservatÃrios constituem-se como um dos mais importantes problemas de qualidade de Ãgua a ser estudado por engenheiros, cientistas e gestores de recursos hÃdricos. Como se sabe, em regiÃes de escassez, o armazenamento de Ãgua à de fundamental importÃncia para o desenvolvimento sustentÃvel, tanto do ponto de vista econÃmico, como do ponto de vista social. Assim, adquirir conhecimento que explique os principais fatores nos processos de eutrofizaÃÃo à um desafio. Este trabalho tem como objetivo fundamental, o desenvolvimento de uma metodologia capaz de estudar o risco de eutrofizaÃÃo de um reservatÃrio, com base na Teoria Fuzzy e nos mecanismos usados para a determinaÃÃo dos Ãndices do Estado TrÃfico Modificado (IETM). Para tal, foram usados dados do ReservatÃrio Acarape do Meio, no estado do CearÃ, notadamente, nos anos de 2001 atà 2006, sendo que no ano de 2003 nÃo houve visita ao campo por parte da Companhia de GestÃo de Recursos HÃdricos â COGERH. Para o cÃlculo do risco foram usadas funÃÃes de pertinÃncia do Ãndice de Estado TrÃfico Modificado, transformadas segundo as regras dos NÃmeros Difusos. Os resultados mostram que para os anos observados, somente em 2006 a qualidade das Ãguas daquele reservatÃrio ficou em estado crÃtico. / The processes of eutrophication in reservoirs become as an important problem in water quality to be studied by engineers, scientists and water managers. As it is known, in areas of scarcity, water storage is of fundamental importance to sustainable development, both from an economic standpoint, as the social point of view. Thus, acquiring knowledge that explains the main factors in eutrophication processes is a challenge. This work has as fundamental goal, the development of a methodology capable of studying the risk of eutrophication in a reservoir, based on Fuzzy Theory and the mechanisms used for the determination of the Modified Trophic State Index. In such way, it was used data from the Acarape do Meio Reservoir, in the State of CearÃ, especially in the years 2001 to 2006, but in 2003 there were not field visits by the Company of Water Resources Management - COGERH. To calculate the risk it was used membership functions of the Modified Trophic State Index, transformed according to the rules of Fuzzy Numbers. The results show that for the years of observation, only in 2006 the reservoir water quality was in critical condition.