There are an estimated 2.6 million small water bodies in the contiguous United States. These features are mostly manmade representing a major source of land use change. Compared to larger reservoirs, the impacts of small water bodies on watershed hydrology are not well understood and were the main focus of this research. Using three sets of streamflow parameters, the hydrological impacts of small water bodies were evaluated in 29 watersheds of the Midwest. This relationship was evaluated with four other geophysical watershed traits, and variations in the relationships were examined across three regions of the study area. Of the six geophysical watershed traits examined, results indicate that a watershed's percent area of small water bodies was the strongest predictor of high flow coefficients. This relationship was positive and statistically significant with a distinct regional relationship in Eastern Iowa. Time of concentration and watershed area were significant predictors of low flow coefficients. Time of concentration was also a significant predictor of the rainfall-runoff ratios. The distinct positive relationship between small water bodies and high flow coefficients, and insignificant relationships with runoff ratios are unexpected and intriguing findings, representing possible opportunities for future investigations.

Northern lakes and ponds are abundant and emit large amounts of the potent climate forcer methane to the atmosphere at rates prone to change with amplified Arctic warming. In spite of being important, fluxes from surface waters are not well understood. Long-term measurements are lacking and the dominant and irregular transport mode ebullition (bubbling) is rarely quantified, which complicate the inclusion of lakes and ponds in the global methane budget. This thesis focuses on variations in emissions on both local and regional scales. A synthesis of methane fluxes from almost all studied sites constrains uncertainties and demonstrates that northern lakes and ponds are a dominant source at high latitudes. Per unit area variations in flux magnitudes among different types of water bodies are mainly linked to water depth and type of sediment. When extrapolated, total area is key and thus post-glacial lakes dominate emissions over water bodies formed by peat degradation or thermokarst processes. Further, consistent multiyear measurements in three post-glacial lakes in Stordalen, northern Sweden, reveal that seasonal ebullition, primarily driven by fermentation of acetate, can be predicted by easily measured parameters such as temperature and heat energy input over the ice-free season. Assuming that most water bodies respond similarly to warming, this thesis also suggests that northern lakes and ponds will release substantially more methane before the end of the century, primarily as a result of longer ice-free seasons. Improved uncertainty reductions of both current and future estimates rely on increased knowledge of landscape-level processes related to changes in aquatic systems and organic loading with permafrost thaw, as well as more high-quality measurements, seldom seen in contemporary data. Sampling distributed over entire ice-free seasons and across different depth zones is crucial for accurately quantifying methane emissions from northern lakes and ponds. / <p>At the time of the doctoral defense, the following paper was unpublished and had a status as follows: Paper 4: Manuscript.</p>

Esta tese desenvolveu uma metodologia para auxiliar a elaboração da proposta de enquadramento e o estabelecimento das metas para efetivação do enquadramento dos corpos hídricos. Foram inseridos novos critérios de análise direcionados para o processo de gestão, sendo eles: a probabilidade de ocorrência da qualidade da água e o custo das medidas de despoluição necessárias para aumentar o atendimento ao enquadramento proposto. A utilização da probabilidade de ocorrência apresenta vantagens para a gestão da qualidade da água, sendo útil para os instrumentos de controle da poluição através da verificação da freqüência de violação da qualidade da água e da amplitude do risco de violação em função do acréscimo de carga poluente lançada no corpo hídrico. A probabilidade da qualidade da água, da forma como está sendo calculada neste estudo, representa papel integrador entre o processo de gestão ambiental e de recursos hídricos, o qual fornece diretrizes para o processo de planejamento, fiscalização e monitoramento dos órgãos licenciadores, formulação de critérios de penalidades. Tendo-se em vista a efetivação da proposta de enquadramento foram desenvolvidas funções de custo para as medidas de despoluição hídrica de controle de carga poluidora doméstica e difusa, as quais possibilitaram a definição de diferentes estratégias para obtenção da qualidade da água desejada. O modelo desenvolvido incluiu integradamente a quantidade e a qualidade da água, os usos prioritários, a simulação da qualidade da água e o estabelecimento de alternativas de despoluição hídrica, permitindo a realização de inúmeras combinações de cenários de remoção de carga e estratégias de metas progressivas para o estabelecimento da meta final. Estes critérios, até então, não haviam sido inseridos integradamente em uma plataforma computacional. A Bacia Hidrográfica do Alto Iguaçu, localizada na Região Metropolitana de Curitiba PR, foi escolhida para avaliar a potencialidade de utilização do modelo. Esta aplicação indicou a necessidade de análise conjunta entre os critérios relacionados no processo de gestão de recursos hídricos, onde a escolha de um sistema de tratamento indevido pode não levar a obtenção dos resultados desejados no que diz respeito à qualidade da água. A contribuição do modelo desenvolvido está na automatização e na criação de rotinas de cálculo dos critérios estabelecidos para análise da proposta de enquadramento dos corpos hídricos com metas progressivas. A inserção destes critérios em uma plataforma computacional única traz agilidade para o sistema de gestão da qualidade da água e contribui para efetivação da gestão de recursos hídricos no Brasil. / This study developed a mathematical model to support the proposal of the water bodies classification and the setting of goals for its implementation. New analysis criteria, directly related to the water management process, were included in the model. These criteria are the occurrence probability of certain water quality standards and the associated cost to attain these water quality standards, according to the established water uses. The use of the occurrence probability of water quality standards produces benefits for the water resources management process because it support the pollution control instruments through the verification of the frequency of water quality standards violations, as well as the violation risk level, according to the increase of pollution load discharged into a water body. The occurrence probability of water quality standards integrates the environmental management process with the water resources management process, which provides guidelines for planning, inspection, monitoring and penalty formulation. In view of the implementation of water bodies classification, this study developed several cost functions for the measures of water pollution control, as point and non-point load. It allows the definition of different strategies in order to attain the intended water quality standard. The model combined, in the analysis, the water quantity and quality values, the priority uses, the water quality simulation and the definition of pollution load treatment alternatives. This combination allows the evaluation of several load removal scenarios and different strategies for progressive goals to reach water quality standards. These set of criteria had never been jointly analyzed in a computational model. In order to demonstrate the usefulness of the model, the proposed methodology was applied at Alto Iguaçu watershed, located at the Metropolitan Region of Curitiba, PR. The results of this case study indicated the importance of combining the related criteria in the water resources planning and management system, mainly because the adopted measures may often not attain satisfactory results in terms of the intended water quality standard. The contribution of the proposed model is the definition and automation of a routine calculation that reflect the established criteria for the analysis of progressive goals for water bodies classification. The incorporation of such criteria into a single computational model results in more efficiency for the water quality management system and support the implementation of the water resources planning and management system in Brazil.

Os corpos d\'água do município de São Carlos/SP recebem esgotos domésticos, efluentes industriais e agrícolas, de tal forma que se propôs neste trabalho a identificação de possíveis correlações entre a contaminação antropogênica dos cursos d\'água com as fontes poluidoras. Escolheram-se 27 pontos de amostragem - localizados de maneira estratégica - para analisarem-se os parâmetros: pH, condutividade, oxigênio dissolvido, temperatura e sólidos totais dissolvidos, na água; nutrientes (nitrogênio total Kjeldahl, fósforo total e carbono orgânico) e metais (Cr, Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Pb, Zn e Al) na água e nos sedimentos; além de ânions (F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42- e PO43-) e cátions (Li+, Na+, K+, NH4+, Mg2+ e Ca2+) na água. A partir do conjunto de dados obtidos das análises, propôs-se o cálculo de um índice de qualidade (IQASC), de modo que pudesse ser feita a quantificação da qualidade da água destes cursos d\'água nos períodos das chuvas (verão) e das secas (inverno). Observou-se através dos valores dos índices que a sazonalidade é muito importante na qualidade dos cursos d\'água do município, de modo que no período das chuvas a qualidade da água é melhor do que no período das secas na maioria dos pontos de coleta. Utilizou-se a correlação de Spearman para distinguir se nutrientes, íons e metais poderiam vir da mesma fonte de poluição ou se os mesmo são devidos a contribuições naturais dos solos. Fizeram-se análises quimiométricas (HCA e PCA) com intenção de uma melhor interpretação dos resultados, pois o grande conjunto de dados dificultava a visualização dos mesmos. O método do \"refolding\" da matriz aumentada foi importante para, a partir dos parâmetros analisados, separarem-se os escores geográficos dos temporais. Através da HCA, obteve-se a separação da maioria dos grupos segundo as campanhas de amostragem, de tal forma que apenas em um ou dois dos grupos, no máximo, ocorreu à mistura de pontos de diferentes épocas de coleta. Na PCA, diferenciaram-se alguns grupos de amostras, a partir dos quais se pôde descobrir quais dos parâmetros analisados eram devidos a contaminação antropogênica ou contribuição natural dos solos. Através da análise dos resultados, pôde-se concluir que os pontos do Córrego do Gregório dentro do perímetro urbano, do Córrego do Tijuco Preto próximos da nascente, do Córrego Água Quente após receber o esgoto do bairro Cidade Araci e alguns pontos do Rio Monjolinho estão impactados pela presença de esgoto doméstico. / The water bodies of São Carlos/SP receive domestic sewage besides industrial and agricultural wastewaters, so that it was proposed in this work the identification of possible correlations between the waterways anthropogenic contamination and the pollution sources. Twenty-seven sampling points were chosen - strategically located - in order to analyze the following parameters: pH, conductivity, dissolved oxygen, temperature, and total dissolved solids in the water; nutrients (total Kjeldahl nitrogen, total phosphorus, and organic carbon) and metals (Cr, Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Pb, Zn, and Al) in the water and sediments; anions (F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42- e PO43-) and cations (Li+, Na+, K+, NH4+, Mg2+ e Ca2+) in the water. From the set of data obtained in the analyses, it has been proposed the calculation of a quality index (IQASC), so that the quantification of the water quality could be performed, during the summer (rainy weather) and the winter (dry weather). It was observed through the values of the indices that the seasonality is very important for the quality of watercourses in the city, so that during the rainy season the water quality is better than in the dry one in the majority of the sampling points. The Spearman correlation was used in order to distinguish if nutrients, ions, and metals could come from the same source of pollution or if the contributions are of naturally origin. Chemometric analyses (HCA and PCA) were also performed for better interpreting the results, due to the large amount of data. The method of refolding the augmented matrix was important for, through the analyzed data, separating geographical and temporal scores. Through the HCA, the separation of the majority of the groups according to the sampling campaigns was achieved. In one or two groups only the mixture of sampling campaigns were observed. The PCA differentiated some groups of samples, allowing the association of the parameters to anthropogenic or natural sources. By analyzing the obtained results, it could be concluded that the Gregório Stream (inside the urban perimeter), the Tijuco Preto Stream (near its spring), the Água Quente Stream after receiving the sewage of Cidade Araci Suburb, and some points of Monjolinho River are impacted by the presence of domestic sewage.

Small standing water bodies that support colonization and help the survival of many species are nowadays often under threat. Since relationships between species and environments are often complex and not fully understood in these systems, this literature review has been written and a mesocosm experiment has been carried out in order to identify main mechanisms driving community assembly in habitats differing in complexity. I investigated the influence of artificial vegetation and clay on the community composition over a period of time. I found that a turbid environment (with clay) was not suitable for predators. This corresponds to our finding that in these environments, prey groups should be better developed, although the environment is different for each species.

Submitted by BRUNA RAGASSI (bruna_ragassi@hotmail.com) on 2018-06-28T16:17:37Z No. of bitstreams: 1 Bruna Ragassi .pdf: 2101839 bytes, checksum: 9fec82e4090b7e088c646916c780712d (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-06-28T17:14:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ragassi_b_me_ilha.pdf: 2101839 bytes, checksum: 9fec82e4090b7e088c646916c780712d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-28T17:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ragassi_b_me_ilha.pdf: 2101839 bytes, checksum: 9fec82e4090b7e088c646916c780712d (MD5) Previous issue date: 2018-05-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A qualidade da água é um assunto de crescente preocupação, especialmente devido à presença de fármacos que contaminam o ambiente aquático. Muitos compostos têm sido detectados em efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETEs) e águas superficiais em todo o mundo. A ocorrência de fármacos no ambiente pode apresentar efeitos adversos aos ecossistemas aquáticos. O objetivo desse estudo foi avaliar a presença e a concentração dos fármacos diclofenaco, ibuprofeno e naproxeno durante março de 2017 a fevereiro de 2018 em 7 pontos de amostragem, sendo 5 pontos no Córrego das Marrecas - SP e 2 pontos na ETE do município de Dracena - SP. Em cada ponto do córrego foi mensurada a concentração de oxigênio dissolvido (OD), pH, temperatura e sólidos totais dissolvidos (SDT) com auxílio de uma Sonda Multiparamétrica Aquaread AP 2000. Para a identificação dos fármacos, as amostras foram preparadas por microextração líquido – líquido dispersiva e analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência. Foi realizada uma análise descritiva para avaliação dos resultados de média, desvio padrão e coeficiente de variação dos parâmetros físico-químicos. Uma matriz de correlação foi aplicada para avaliar a interação entre os parâmetros físico-químicos da água e os fármacos dois a dois. Os três fármacos foram detectados em todos os pontos da ETE e do córrego. A maior concentração do diclofenaco (0,458 mg.L-1) foi registrada no ponto de lançamento do efluente da ETE no mês de março. Nesse ponto foi verificada a maior concentração de ibuprofeno (0,120 mg.L-1), porém no mês de maio. O naproxeno apresentou a maior concentração (0,040 mg.L-1) no mês de abril na nascente do Córrego das Marrecas e a jusante da ETE. Os parâmetros que apresentaram uma correlação significativa foram: ibuprofeno x temperatura, quanto maior a temperatura, menor a concentração de ibuprofeno. Oxigênio dissolvido x sólidos totais dissolvidos, quanto maior os STD, menor a concentração de OD. Oxigênio dissolvido x temperatura, quanto maior a temperatura menor o OD. Mudanças e melhorias devem ser realizadas para que a remoção desses compostos seja total, amenizando a transferência dessas substâncias para os ambientes aquáticos e diminuindo seus riscos para a saúde humana e para o meio ambiente. / Water quality is a subject of increasing concern, especially due to the presence of drugs that contaminate the aquatic environment. Many compounds have been detected in effluents from sewage treatment plants (ETEs) and surface water worldwide. The occurrence of drugs in the environment may have adverse effects on aquatic ecosystems. The objective of this study was to evaluate the presence and concentration of the drugs diclofenac, ibuprofen and naproxen during March 2017 to February 2018 in 7 sampling points, 5 points in the Stream of Marrecas - SP and 2 points in the TTE of the municipality of Dracena - SP The concentrations of dissolved oxygen (DO), pH, temperature and total dissolved solids (TDS) were measured at each point of the stream using an Aquaread AP 2000 Multiparameter Probe. For drug identification, the samples were prepared by dispersive liquid-liquid microextraction and analyzed by chromatography high efficiency liquid. A descriptive analysis was performed to evaluate the results of mean, standard deviation and coefficient of variation of physical-chemical parameters. A correlation matrix was applied to evaluate the interaction between the physicochemical parameters of water and drugs two to two. All three drugs were detected at all points of the TEE and the stream. The highest concentration of diclofenac (0.458 mg.L-1) was recorded at the point of launch of the ETE effluent in March. At that point, the highest concentration of ibuprofen (0.120 mg.L-1) was observed, but in May. The naproxen had the highest concentration (0.040 mg.L-1) in April at the source of the Stream of Marrecas and downstream of the TEE. In the TEE it was observed that a greater reduction of diclofenac occurred (97.7% in March), followed by ibuprofen (91.7%) and naproxen (43.5%) both in April. The parameters that presented a significant correlation were: ibuprofen x temperature, the higher the temperature, the lower the concentration of ibuprofen. Dissolved oxygen x total dissolved solids, the higher the STD, the lower the OD concentration. Dissolved oxygen x temperature, the higher the temperature the lower the OD. Changes and improvements should be made to the removal of these compounds, minimizing the transfer of these substances to aquatic environments and reducing their risks to human health and the environment.

Orientador: Juliana Heloisa Pinê Américo-Pinheiro / Resumo: A qualidade da água é um assunto de crescente preocupação, especialmente devido à presença de fármacos que contaminam o ambiente aquático. Muitos compostos têm sido detectados em efluentes de estações de tratamento de esgoto (ETEs) e águas superficiais em todo o mundo. A ocorrência de fármacos no ambiente pode apresentar efeitos adversos aos ecossistemas aquáticos. O objetivo desse estudo foi avaliar a presença e a concentração dos fármacos diclofenaco, ibuprofeno e naproxeno durante março de 2017 a fevereiro de 2018 em 7 pontos de amostragem, sendo 5 pontos no Córrego das Marrecas - SP e 2 pontos na ETE do município de Dracena - SP. Em cada ponto do córrego foi mensurada a concentração de oxigênio dissolvido (OD), pH, temperatura e sólidos totais dissolvidos (SDT) com auxílio de uma Sonda Multiparamétrica Aquaread AP 2000. Para a identificação dos fármacos, as amostras foram preparadas por microextração líquido – líquido dispersiva e analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência. Foi realizada uma análise descritiva para avaliação dos resultados de média, desvio padrão e coeficiente de variação dos parâmetros físico-químicos. Uma matriz de correlação foi aplicada para avaliar a interação entre os parâmetros físico-químicos da água e os fármacos dois a dois. Os três fármacos foram detectados em todos os pontos da ETE e do córrego. A maior concentração do diclofenaco (0,458 mg.L-1) foi registrada no ponto de lançamento do efluente da ETE no mês de março. Nesse ponto ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Water quality is a subject of increasing concern, especially due to the presence of drugs that contaminate the aquatic environment. Many compounds have been detected in effluents from sewage treatment plants (ETEs) and surface water worldwide. The occurrence of drugs in the environment may have adverse effects on aquatic ecosystems. The objective of this study was to evaluate the presence and concentration of the drugs diclofenac, ibuprofen and naproxen during March 2017 to February 2018 in 7 sampling points, 5 points in the Stream of Marrecas - SP and 2 points in the TTE of the municipality of Dracena - SP The concentrations of dissolved oxygen (DO), pH, temperature and total dissolved solids (TDS) were measured at each point of the stream using an Aquaread AP 2000 Multiparameter Probe. For drug identification, the samples were prepared by dispersive liquid-liquid microextraction and analyzed by chromatography high efficiency liquid. A descriptive analysis was performed to evaluate the results of mean, standard deviation and coefficient of variation of physical-chemical parameters. A correlation matrix was applied to evaluate the interaction between the physicochemical parameters of water and drugs two to two. All three drugs were detected at all points of the TEE and the stream. The highest concentration of diclofenac (0.458 mg.L-1) was recorded at the point of launch of the ETE effluent in March. At that point, the highest concentration of ibuprofen (0.120 mg.L-1) was obse... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Os corpos d\'água do município de São Carlos/SP recebem esgotos domésticos, efluentes industriais e agrícolas, de tal forma que se propôs neste trabalho a identificação de possíveis correlações entre a contaminação antropogênica dos cursos d\'água com as fontes poluidoras. Escolheram-se 27 pontos de amostragem - localizados de maneira estratégica - para analisarem-se os parâmetros: pH, condutividade, oxigênio dissolvido, temperatura e sólidos totais dissolvidos, na água; nutrientes (nitrogênio total Kjeldahl, fósforo total e carbono orgânico) e metais (Cr, Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Pb, Zn e Al) na água e nos sedimentos; além de ânions (F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42- e PO43-) e cátions (Li+, Na+, K+, NH4+, Mg2+ e Ca2+) na água. A partir do conjunto de dados obtidos das análises, propôs-se o cálculo de um índice de qualidade (IQASC), de modo que pudesse ser feita a quantificação da qualidade da água destes cursos d\'água nos períodos das chuvas (verão) e das secas (inverno). Observou-se através dos valores dos índices que a sazonalidade é muito importante na qualidade dos cursos d\'água do município, de modo que no período das chuvas a qualidade da água é melhor do que no período das secas na maioria dos pontos de coleta. Utilizou-se a correlação de Spearman para distinguir se nutrientes, íons e metais poderiam vir da mesma fonte de poluição ou se os mesmo são devidos a contribuições naturais dos solos. Fizeram-se análises quimiométricas (HCA e PCA) com intenção de uma melhor interpretação dos resultados, pois o grande conjunto de dados dificultava a visualização dos mesmos. O método do \"refolding\" da matriz aumentada foi importante para, a partir dos parâmetros analisados, separarem-se os escores geográficos dos temporais. Através da HCA, obteve-se a separação da maioria dos grupos segundo as campanhas de amostragem, de tal forma que apenas em um ou dois dos grupos, no máximo, ocorreu à mistura de pontos de diferentes épocas de coleta. Na PCA, diferenciaram-se alguns grupos de amostras, a partir dos quais se pôde descobrir quais dos parâmetros analisados eram devidos a contaminação antropogênica ou contribuição natural dos solos. Através da análise dos resultados, pôde-se concluir que os pontos do Córrego do Gregório dentro do perímetro urbano, do Córrego do Tijuco Preto próximos da nascente, do Córrego Água Quente após receber o esgoto do bairro Cidade Araci e alguns pontos do Rio Monjolinho estão impactados pela presença de esgoto doméstico. / The water bodies of São Carlos/SP receive domestic sewage besides industrial and agricultural wastewaters, so that it was proposed in this work the identification of possible correlations between the waterways anthropogenic contamination and the pollution sources. Twenty-seven sampling points were chosen - strategically located - in order to analyze the following parameters: pH, conductivity, dissolved oxygen, temperature, and total dissolved solids in the water; nutrients (total Kjeldahl nitrogen, total phosphorus, and organic carbon) and metals (Cr, Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Pb, Zn, and Al) in the water and sediments; anions (F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42- e PO43-) and cations (Li+, Na+, K+, NH4+, Mg2+ e Ca2+) in the water. From the set of data obtained in the analyses, it has been proposed the calculation of a quality index (IQASC), so that the quantification of the water quality could be performed, during the summer (rainy weather) and the winter (dry weather). It was observed through the values of the indices that the seasonality is very important for the quality of watercourses in the city, so that during the rainy season the water quality is better than in the dry one in the majority of the sampling points. The Spearman correlation was used in order to distinguish if nutrients, ions, and metals could come from the same source of pollution or if the contributions are of naturally origin. Chemometric analyses (HCA and PCA) were also performed for better interpreting the results, due to the large amount of data. The method of refolding the augmented matrix was important for, through the analyzed data, separating geographical and temporal scores. Through the HCA, the separation of the majority of the groups according to the sampling campaigns was achieved. In one or two groups only the mixture of sampling campaigns were observed. The PCA differentiated some groups of samples, allowing the association of the parameters to anthropogenic or natural sources. By analyzing the obtained results, it could be concluded that the Gregório Stream (inside the urban perimeter), the Tijuco Preto Stream (near its spring), the Água Quente Stream after receiving the sewage of Cidade Araci Suburb, and some points of Monjolinho River are impacted by the presence of domestic sewage.

Esta tese desenvolveu uma metodologia para auxiliar a elaboração da proposta de enquadramento e o estabelecimento das metas para efetivação do enquadramento dos corpos hídricos. Foram inseridos novos critérios de análise direcionados para o processo de gestão, sendo eles: a probabilidade de ocorrência da qualidade da água e o custo das medidas de despoluição necessárias para aumentar o atendimento ao enquadramento proposto. A utilização da probabilidade de ocorrência apresenta vantagens para a gestão da qualidade da água, sendo útil para os instrumentos de controle da poluição através da verificação da freqüência de violação da qualidade da água e da amplitude do risco de violação em função do acréscimo de carga poluente lançada no corpo hídrico. A probabilidade da qualidade da água, da forma como está sendo calculada neste estudo, representa papel integrador entre o processo de gestão ambiental e de recursos hídricos, o qual fornece diretrizes para o processo de planejamento, fiscalização e monitoramento dos órgãos licenciadores, formulação de critérios de penalidades. Tendo-se em vista a efetivação da proposta de enquadramento foram desenvolvidas funções de custo para as medidas de despoluição hídrica de controle de carga poluidora doméstica e difusa, as quais possibilitaram a definição de diferentes estratégias para obtenção da qualidade da água desejada. O modelo desenvolvido incluiu integradamente a quantidade e a qualidade da água, os usos prioritários, a simulação da qualidade da água e o estabelecimento de alternativas de despoluição hídrica, permitindo a realização de inúmeras combinações de cenários de remoção de carga e estratégias de metas progressivas para o estabelecimento da meta final. Estes critérios, até então, não haviam sido inseridos integradamente em uma plataforma computacional. A Bacia Hidrográfica do Alto Iguaçu, localizada na Região Metropolitana de Curitiba PR, foi escolhida para avaliar a potencialidade de utilização do modelo. Esta aplicação indicou a necessidade de análise conjunta entre os critérios relacionados no processo de gestão de recursos hídricos, onde a escolha de um sistema de tratamento indevido pode não levar a obtenção dos resultados desejados no que diz respeito à qualidade da água. A contribuição do modelo desenvolvido está na automatização e na criação de rotinas de cálculo dos critérios estabelecidos para análise da proposta de enquadramento dos corpos hídricos com metas progressivas. A inserção destes critérios em uma plataforma computacional única traz agilidade para o sistema de gestão da qualidade da água e contribui para efetivação da gestão de recursos hídricos no Brasil. / This study developed a mathematical model to support the proposal of the water bodies classification and the setting of goals for its implementation. New analysis criteria, directly related to the water management process, were included in the model. These criteria are the occurrence probability of certain water quality standards and the associated cost to attain these water quality standards, according to the established water uses. The use of the occurrence probability of water quality standards produces benefits for the water resources management process because it support the pollution control instruments through the verification of the frequency of water quality standards violations, as well as the violation risk level, according to the increase of pollution load discharged into a water body. The occurrence probability of water quality standards integrates the environmental management process with the water resources management process, which provides guidelines for planning, inspection, monitoring and penalty formulation. In view of the implementation of water bodies classification, this study developed several cost functions for the measures of water pollution control, as point and non-point load. It allows the definition of different strategies in order to attain the intended water quality standard. The model combined, in the analysis, the water quantity and quality values, the priority uses, the water quality simulation and the definition of pollution load treatment alternatives. This combination allows the evaluation of several load removal scenarios and different strategies for progressive goals to reach water quality standards. These set of criteria had never been jointly analyzed in a computational model. In order to demonstrate the usefulness of the model, the proposed methodology was applied at Alto Iguaçu watershed, located at the Metropolitan Region of Curitiba, PR. The results of this case study indicated the importance of combining the related criteria in the water resources planning and management system, mainly because the adopted measures may often not attain satisfactory results in terms of the intended water quality standard. The contribution of the proposed model is the definition and automation of a routine calculation that reflect the established criteria for the analysis of progressive goals for water bodies classification. The incorporation of such criteria into a single computational model results in more efficiency for the water quality management system and support the implementation of the water resources planning and management system in Brazil.

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(地域研究) / 甲第23308号 / 地博第289号 / 新制||地||111(附属図書館) / 京都大学大学院アジア・アフリカ地域研究研究科グローバル地域研究専攻 / (主査)准教授 D'SOUZA Rohan Ignatious, 教授 中溝 和弥, 教授 藤田 幸一, 准教授 中村 沙絵 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Area Studies / Kyoto University / DGAM