A thesis submitted to the Faculty of Science, University of the Witwatersrand, Johannesburg, in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy. Johannesburg, 2014. / Landscapes are highly organised, with recurring patterns of co-varying and interacting biotic and abiotic ecosystem components. Although there is a rising demand for landscape classifications and maps that describe these patterns, emerging conceptualisations of ecosystems as complex, open and inherently uncertain question the existence of geographically definable ecological regions. It is now well recognised that perceptions of ecological patterns are highly subjective, changing with the scale of observation and the particular combination of environmental attributes that are emphasised. Hence many different valid descriptions (and hence maps) of the same ecosystem are possible, each relating to different perspectives and issues. This thesis aims to develop a conceptualization of the biophysical interactions that fashion the character and behaviour of water-dependent ecosystems in savanna landscapes that can be used to underpin land classifications and maps for transdisciplinary enquiry and the management and allocation of natural resources. Recent analytical approaches in geomorphology, hydrology, soil science and biogeography are synthesised in a heuristic landscape hierarchy that frames hillslopes within the context of a stream network that varies between different geological and climatic settings. Savanna landscapes offer excellent opportunities to develop this new approach, since many hydrological, geomorphic and biotic processes are tightly coupled around the limited availability of water. Thus many biotic and abiotic variables are spatially clustered, forming a biophysical template that constrains the character and behaviour of a wide range of organisms and processes. Maps of these clusters can therefore provide a platform for integrating a similarly wide range of scientific and managerial perspectives. The credibility and relevance of the conceptualisation is assessed through its application to a land classification in Kruger National Park (KNP), South Africa. The approach is iterative and reflective, endeavouring to reconcile the impossibility of using traditional reductionist approaches to describe complex systems with the need for reductionist generalisations to describe and analyse complex systems. Assumptions and decisions form a narrative that expressly acknowledges the inclusion of normative values and subjective judgements in conceptualisations of complex systems. Implementation is based around the use of generalised archetypes to navigate between general principles and particular instances and also between conceptualisations and their representation in a map. Rather than using standardised, pre-determined scales and attributes, archetype development is based on the extensive research that exists for KNP, together with observation and analyses that give the landscape a ‘voice’, using concepts such as hillslope catenas and topographic grain. Analytical lenses are reframed to reveal differences as well as similarities, recognising that not all instances of a class are equally similar to the class archetype, so that some locations may conform more than others to the anticipated class character and behaviour. At regional scales, physiographic zones are characterised by particular geology, patterns of landscape dissection and catchments that contain certain repeating toposequences of catenal elements. Differences in topographic grain have substantial implications for the construction of ecological maps, since the optimum scales of observation for the same level of the landscape hierarchy differ between landscapes. The associated differences in catchment size, hillslope length and stream density also have profound impacts on the nature and scale of many ecological processes, such that differentiation between physiographic zones is vital for good science, modelling and management. Two study sites were mapped at catchment and hillslope scales, serving to contrast landscape structures in the finely dissected granites and the coarsely dissected basalts. At both catchment and hillslope scales, the basalt site conformed well to the a priori archetype that described a vegetation toposequence. However, only about half the area of the granite study corresponded to the archetype. Many of these mismatches did not show any difference in vegetation between midslopes and crests, suggesting they lack the contrasting clay/sandy soils that are typical of catenas in this area. It was therefore concluded that these subcatchments are likely to be generated and sustained by a different suite of processes to those described by the archetype and may therefore warrant the development of new archetypes. These findings illustrate how the explicit mapping of catenal elements allows the variability within an area to be assessed, identifying anomalous areas and hillslopes that are likely to behave differently to the hillslopes that conform more precisely to archetypal conceptual models. Understanding the nature and extent of such variations will improve the performance of broad-scale extrapolations and models based on the behaviour of idealised archetypes. Ultimately, end users will determine whether or not the conceptualisation of savanna landscapes developed in this thesis is capable of rising to the challenges posed by the complexity and heterogeneity of ecological systems in KNP (and elsewhere). Initial indications are positive, given the early uptake of the approach both by the South African Water Research Commission and South African National Parks (SANParks).

Orientador: Antenor Zanardo / Banca: Lúcia Vidor de Sousa Reis / Banca: Rogers Raphael da Rocha / Resumo: No Polo Cerâmico de Santa Gertrudes, os aspectos da poluição causada pelo setor minerário, referem-se principalmente à emissão de particulados para a atmosfera e o carreamento de sedimento para os corpos hídricos do entorno. O adensamento desses empreendimentos, constituídos por minerações a céu aberto e pátios de secagem, podem alterar o regime natural de descarga sólida dos corpos hídricos ao introduzir grande volume de sedimentos no meio natural. Como efeito, à jusante do empreendimento, pode ocorrer o aumento da turbidez provocada por sedimentos finos em suspensão que em quantidade excessiva geram impactos aos usos múltiplos do recurso hídrico (abastecimento público, recreação, uso industrial e infraestruturas) e constituem um grande estressor do ecossistema aquático, causando efeito sobre as macrófitas e populações de peixes. Frente a esse cenário, durante o ano hidrológico de 2014 que ficou marcado pela estiagem severa que assolou o estado de São Paulo, foi feita uma investigação sobre a interferência das áreas de mineração de argila na qualidade da água do córrego Assistência, utilizando como ferramentas alguns parâmetros físico-químicos, a descarga sólida em suspensão e a mineralogia do sedimento em suspensão coletado no exutório da bacia hidrografia. As campanhas de campo foram feitas semanalmente e eventualmente na ocorrência de chuva. Ao todo foram realizadas 67 campanhas, sendo que 14 delas registraram turbidez acima de 100 NTU, na campanha, eram coletados dados de hidrometria, feita a leitura "in situ" de uma série de parâmetros físicoquímicos e coletado as amostras de água e sedimentos suspensos para análise em laboratório. A partir da análise mineralógica dos solos presentes na bacia hidrográfica, foi possível eleger a caulinita e illita como traçadores mineralógicos. A caulinita é o argilomineral preponderante nos solos da bacia hidrográfica, enquanto a illita... / Abstract: At the ceramic center of Santa Gertrudes, the minig sector's pollution aspects' are mainly related to the emission of particulate matter to the atmosphere and the runoff of sediment to the nearby rivers. The growth of these activities, which are composed of open field mining and drying yards, may alter the natural regime of solid waste in the rivers by introducing great sediment volume in the natural environment. Effectively, downstream these minings, there may be an increase in the turbidity occurred by thin suspended sediment, which in a big amount result in impacts to the many uses of the hydric resource (recreational, domestic and industrial use) and cause a big stress in the aquatic ecosystems, affecting the macrophytes and fish populations. In this scenario, throughout the 2014 hydrologic year, an investigation was conducted concerning the interference of the clay mining areas in the quality of the water of the Assistencia river, using as tools several physical and chemical parameters, the solid suspended runoff and the mineralogy of the suspended sediment collected from the basin's sink. The field works were taken weekly and eventually after rainy days. In the total, it took 67 field works, and in 14 of them the turbidity registered was above 100 NTU. In these occasions, data readings on hydrometric and several physical and chemical aspects was collected, as were samples of water with suspended sediments for lab analysis. With the analysis of the basin's soil's mineralogy the kaolinite and the illite were determined as mineral markers. The kaolinite is the most common clay mineral in the basin, and the illite is the dominant clay mineral explored in the Santa Gertrudes' ceramic center, and, since it's not found in the soils, or is in small amounts, its significant presence in the river's water may be due to the interference of the mining activities in the water's qualities. The average soilid runoff in rainy... / Mestre

Diante da realidade de segregação residencial existente no Brasil, determinada pela heterogeneidade de renda, de condições sociais entre bairros e distritos, evidencia-se uma sociedade cada vez mais penneada por iniquidades sociais e ambientais. Somado a isto, há o fato do crescimento da concentração populacional em áreas urbanas. Este e outros fatores geram transformações nas estruturas das cidades acentuando conflitos referentes ao uso e ocupação do solo. Tais conflitos requerem agilidade de suprir demandas de fornecimento de serviços essenciais, tais como de abastecimento de água e esgotamento sanitário, especialmente quando se trata destes serviços às populações vulneráveis. Para apoio a medição e visualização desse cenário, de forma a elaborar políticas públicas e empresarias, é fundamental a utilização de indicadores, os quais, no entanto, não estão prontamente disponíveis. Emerge assim a necessidade de proposição de indicadores que mensurem o fornecimento dos serviços às populações vulneráveis em áreas urbanas. Neste contexto, com estudo de caso para o Estado de São Paulo, Brasil, a pesquisa teve como enfoque atuar na interface teórica e prática para proposição de indicadores. Foram realizadas, então, revisão bibliográfica, análise documental e discussão crítica com base no aprendizado do estudo de caso. Doze indicadores foram propostos e um sistema de indicadores de benchmarking dos serviços de abastecimento e esgotamento sanitário voltados às populações vulneráveis foi estruturado. O sistema e os indicadores foram identificados por meio do alinhamento de diferentes visões dos atores, o que permitiu que fossem condizentes com a realidade dos serviços, e posteriormente, mais facilmente implementados. / The income heterogeneity and social conditions between neighborhoods and districts show a society increasingly permeated by social and environmental inequities by means the reality of residential segregation that exists in Brazil. In addition, there is population growth occurred concentrated in urban areas, this and other factors that generate transformations in the structures of cities accentuating conflicts regarding the use and occupation. Such conflicts require flexibility to supply demands for essential services such as to provi de water and sanitation services, especially aimed to vulnerable populations. For the measurement and visualization ofthis scenario, in order to produce the policies and business, it is essential to use of indicators, which, however, are not readily available. Thus emerges the need to propose indicators that measure the provision of services to vulnerable populations in urban areas. In this context, with case study in Sao Paulo State, Brazil, the research was focused on theoretical and practical interface to proposed indicators. Were performed also, literature review, document analysis and critical discussion based on the learning case study. Twelve indicators were proposed and a system of benchmarking indicators for the water supply and sanitation services to targeted vulnerable populations was structured. The framework and indicators were proposed by aligning different views of the actors, in a way to be consistent with the reality of services and more easily implemented.

A flotação por ar dissolvido é atualmente muito utilizada e reconhecida como uma técnica eficiente para o tratamento de águas para abastecimento. Diversos estudos vêm sendo realizados para aprimoramento desta técnica e das características físicas das unidades, dentre estes o estudo do emprego de ferramenta de simulação computacional do escoamento (CFD) para melhor compreensão da estrutura de escoamento dentro dos tanques e da influência de diversos parâmetros no processo, de modo a auxiliar nas etapas de projeto e melhorias das unidades. Neste contexto, o presente trabalho propôs a verificação do potencial de utilização da ferramenta computacional CFD para representação do escoamento em uma unidade piloto de flotação por ar dissolvido de grande porte. A pesquisa foi dividida em cinco etapas: as Etapas I e II compreenderam a validação dos modelos adotados através da variação do diâmetro de microbolhas e comparação com resultados experimentais de ADV de Escher (2011), na Zona de Separação, e de Patrizzi (2005), em ambas as zonas do reator; na Etapa III, foram realizadas quatro simulações com uma das configurações da Etapa I, variando a condição de contorno de superfície e de saída do flotador, de modo a calibrar o modelo; na Etapa IV, foram realizadas cinco simulações com um dos modelos da Etapa III, variando a geometria da unidade para análise da influência destas na estrutura de escoamento; e, finalmente, na Etapa V, uma mesma configuração de operação e geometria foi empregada em três variações do modelo, por meio de mudanças na condição de contorno de saída e na abordagem Eulerian-Eulerian ou Eulerian-Lagrangian. Nas Etapas I, II e V, a superfície d\'água foi modelada como parede porosa sem atrito (permitindo a saída do ar), nas Etapas III e IV, esta foi modelada como superfície livre. Além dos resultados experimentais de ADV das autoras citadas, foram utilizados como base para avaliação dos resultados numéricos, os valores de concentração de ar e gradiente de velocidade. Os resultados mostraram que as simulações com parede porosa subestimaram os vetores de velocidade próximos à superfície, porém apresentaram resultados de concentração de ar próximos ao esperado. Em contrapartida, as simulações com superfície livre foram capazes de reproduzir melhor a turbulência próxima à superfície d\'água, entretanto, não descreveram bem a concentração de microbolhas no meio líquido. / The dissolved air flotation is currently widely used and recognized as an effective technique for the treatment of water for supply. Several studies have been conducted to perfect this technique and the physical characteristics of units, among them the application of computational flow simulation (CFD) to better understand the flow structure inside the tanks and the influence of various parameters on the process, to aid in the design steps and improvements of the units. In this context, the present study aimed to verify the potential use of CFD computational tool to represent the flow in a large scale pilot unit of dissolved air flotation. The research was divided into five stages: Stages I and II comprised the validation of the adopted models by varying the diameter of microbubbles and comparison with experimental results of ADV from Escher (2011), in the Separation Zone, and Patrizzi (2005) in both reactor zones; in Step III, four simulations were carried out with a group of settings of Step I, varying boundary conditionsof the surface and outlet of the flotation unit, in order to calibrate the model; in Step IV five simulations were performed using one of the models of Step III, varying the geometry of the unit to analyze the influence on the flow structure; and finally, in Step V, the same geometry and operating configuration was tested in three variants of the model, by changingboundary conditions and outlet in Eulerian-Eulerian or Eulerian- Lagrangian approaches. In Steps I, II and V, the water surface was modeled as a frictionless porous wall (allowing air to scape), while in Steps III and IV, it was modeled as a free surface. In addition to the ADV experimental results of cited authors, were also used as basis for evaluating the numerical results, values of air concentration and velocity gradient. The results showed that simulations with porous wall underestimated the velocity vectors near the surface, although, these results showed air concentration close to expected values. In contrast, simulations with free surface were able to better represent the turbulence near the water surface, however, were unable to describe the concentration of microbubbles in the liquid medium.

O trabalho trata das formas de abastecimento de água durante o século XIX, analisando as transformações ocorridas no ambiente urbano, em função das instalações das redes de água encanada na cidade de Pelotas. Nesse sentido, investiga o surgimento das primeiras companhias hidráulicas na província de São Pedro do Rio Grande do Sul, compara as soluções propostas para as três principais cidades gaúchas (Porto Alegre, Pelotas e Rio Grande) com àquelas implementadas em outras localidades e discute as diversas propostas de abastecimento para estas cidades. A pesquisa trata da proliferação das epidemias durante o século XIX e das intervenções ocorridas no ambiente urbano, realizadas com o intuito de embelezar, sanear e higienizar as cidades. Aborda, ainda, a instalação de outras obras de infra-estrutura em Pelotas no final do século XIX, que apresentam a particularidade de serem destinadas ao bem público e administradas por empresas privadas. Aproxima a investigação sobre a Companhia Hidráulica Pelotense, estabelecendo, a partir de um olhar sobre o abastecimento de água, relações entre a trajetória de trinta e sete anos de funcionamento da empresa e o cotidiano da cidade. Trata das semelhanças e das diferenças entre as empresas hidráulicas de Pelotas e de Rio Grande, e analisa os problemas enfrentados pela companhia pelotense (como a falta dágua, os furtos, as ligações clandestinas e a resistência quanto a regularização do consumo), assim como as diversas soluções propostas (entre elas a construção da Casa de Máquinas junto ao arroio Moreira). Discute a municipalização da empresa no início do século XX e, a partir das transformações propostas para os equipamentos das redes de água encanada, aborda as demolições, as transformações e as permanências de algumas obras representativas do patrimônio industrial em Pelotas. Estuda os projetos arquitetônicos submetidos à aprovação da Intendência Municipal de Pelotas no período de 1895 a 1908, e percebe que, apesar da preexistência das redes de água encanada na cidade, a incorporação de ambientes e de equipamentos voltados à higiene ocorreu lentamente nas edificações residenciais pelotenses. Mas, se por um lado os interiores apresentaram poucas alterações (e inclusive algumas permanências, como os algibes domésticos), os dados encontrados e as análises realizadas evidenciaram a preocupação concedida ao aspecto exterior das edificações, presente na qualidade da representação gráfica das elevações projetadas na cidade de Pelotas no final do século XIX e na primeira década do século XX. / Regarding the mechanisms for water supplying in nineteenth-century Pelotas, this thesis deals with the transformations caused in the urban environment by the implementation of piped water nets. Thus, it traces the appearance of the first hydraulic companies in the province of São Pedro do Rio Grande do Sul, evaluates different proposals for water supply systems and compares the water supply proposals designed for the three main Rio Grande do Sul cities, namely Porto Alegre, Pelotas and Rio Grande. It describes the nineteenth-century proliferation of epidemics and the urban environmental interventions in order to embellish, sanitize, and hygienically improve cities. Also, it outlines certain infra-structure works hold in Pelotas in the end of 19th Century, particularly those maintained by private companies for welfare state. Hence, it focuses the Companhia Hidráulica Pelotense and the quotidian city life during the period of thirty seven years that this company supplied water for Pelotas. Differences between Pelotas and Rio Grande hydraulic companies are drawn as well as the problems undergone by them, namely water shortage, thefts, clandestine connections and resistance to consumption regularization, and the solutions then implemented. Another topic explained in this thesis is the municipalization of this company in the beginning of the 20th Century. Due to the building of the piped water net, demolitions, modifications and permanencies can also be observed in Pelotas industrial architectural heritage. Based on the study of architectural designs submitted to Intendência Municipal de Pelotas between 1895 and 1908, this thesis acknowledges that, despite the pre-existence of piped water nets in the city, Pelotas residential buildings slowly presented hygienic environments and equipments. The thesis states that home interiors presented little alteration in contrast with the external image of residential buildings, whose facades were a major concern in the designs for Pelotas at the turn of the 20th Century.

A carência na prestação dos serviços de abastecimento de água e de esgotamento sanitário se apresenta em maior grau nas populações com condições de baixa renda e graus significativos de exposição ao risco ambiental pela localização geográfica. A situação de vulnerabilidade socioambiental é resultado do crescimento sem controle da população, que posteriormente ocasiona um mercado de habitações insuficiente, com qualidade e localização inadequadas e com ausência de políticas públicas. Estas áreas denominadas irregulares, assentamentos precários, favelas, entre outros, são onde as empresas operadoras não conseguem atender a demanda de serviços pelo impedimento de legislação e condições impróprias para implantação de redes dos serviços. As empresas operadoras que possuem uma função técnica dependem do andamento dos programas de regularização fundiária à prestação dos serviços nestas áreas, assim que têm que atuar frente a esta problemática, porque no final sua gestão se vê comprometida também nas áreas de prestação regulares. Os modelos empresariais até agora adotados focalizam-se no desenvolvimento e no monitoramento na gestão para todas as áreas de prestação e omitem esse tratamento diferenciado. Uma ferramenta útil que ajuda a melhorar o desempenho das empresas operadoras é a utilização do processo de Benchmarking. Este processo é útil por ser um instrumento eficiente na prestação de serviços, mas este recurso tem sido pouco aproveitado na prestação de serviços públicos nas áreas irregulares. Por conseguinte, este projeto de pesquisa propor indicadores chave para Benchmarking voltados à prestação de serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário nas áreas com populações em situação de vulnerabilidade socioambiental no contexto de uma operadora que atua na Baixada Santista. A metodologia utilizada foi numa primeira parte de caráter exploratório, focada na revisão bibliográfica sobre a prestação dos serviços de água e esgoto nestas áreas, a contextualização de vulnerabilidade para estes serviços e os sistemas de indicadores existentes. E numa segunda, de caráter experimental, foram trazidas duas comunidades da Baixada como estudo de caso para entender a gestão da operadora nestas áreas; nas duas etapas se abordaram aspectos chave da pesquisa participativa. Por meio da aplicação de critérios de avaliação e as experiências na coleta de evidências definiram-se filtros de escolha para assegurar que os indicadores finais trataram mais de perto a problemática levantada. Este trabalho encontrou 10 indicadores, entre novos e modificados dos existentes, que potencialmente descrevem a prestação de serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário das populações em situação de vulnerabilidade, os quais permitem ser usados na tomada de decisão das empresas à universalização dos serviços de água e esgoto. Na aplicação do processo de Benchmarking encontraram-se apenas dois indicadores para comparar desempenho. Devido a que, as informações que a empresa tem para estas áreas é bastante limitada. Estes conjuntos de indicadores são inovação para o setor, pois estas medidas auxiliam a prestação das empresas nestas áreas. No entanto, as empresas precisam produzir informações para as áreas de vulnerabilidade, sendo que ainda não prestem os serviços; necessitam institucionalizar sistemas de indicadores específicos, que permitam conhecer e se planejar frente à gestão destas áreas e, finalmente possuir registros sob boas práticas de áreas já universalizadas. / The lack in the provision of water and sanitation services is given in a greater degree in populations with conditions of low-income and significant degrees of exposure to environmental risk by geographic location. The status of social and environmental vulnerability is a result of uncontrolled population growth, which subsequently causes an insufficient housing market, with unsuitable quality and location and lack of public policies. These areas called irregular, slum, among others, are where the Water Supply and Sanitation Services (WSS) cannot meet the demand for services caused by the impediment of law and improper conditions for network deployment services. WSS that have a technical function, depend on the progress of regularization programs for the provision of services in these areas, so they have to deal with this problem, consequently their models management is compromised also in the areas of regular provision. Actually, the business models adopted focus on the development and monitoring management for all service areas and omit this differential treatment. A useful tool used to help the WSS improvement and performance is to use the Benchmarking process. This process is useful for being an effective tool in providing services, but this resource has been taken a little advantage in supplying public services in irregular areas. Therefore, this research project proposes key-indicators for Benchmarking, focused on the provision services in areas with populations in situations of social and environmental vulnerability, in the context of a WSS operating in the Baixada Santista. The methodology used was in a first part, of exploratory character, the literature review was focused on the provision of water and sewerage services in these areas, the context of vulnerability to these services and systems of existing indicators. In a second part, two communities of Baixada were brought, an experimental basis, as a case study to understand the operator management in these areas; in the two steps are addressed key aspects of participative-research. Through the application of evaluation criteria and experiences in evidence collecting, filters were defined to ensure the final indicators treated more closely to the issues raised. This study found 10 indicators, including new and modified ones, which potentially describe the provision of water supply and sanitation service for vulnerable population; these indicators allow to be used in decision making of WSS universalization. The implementation of the Benchmarking process finds only two indicators to compare performance, because the information that the company has for these areas is very limited. These sets of indicators are innovation for the sector, because these measures help to provide services in these areas. However, WSS need to produce information for vulnerability areas, but they do not provide the services yet; they need to institutionalize specific indicators systems to provide them knowledge to manage these areas and, they must possess registers taken, under good practices, from already universalized areas.

O presente trabalho teve como objetivo analisar a qualidade da água das represas de captação do Ribeirão das Anhumas e do Ribeirão das Cruzes, bem como da água tratada da estação de tratamento Fonte Luminosa, no município de Araraquara (SP). Para tanto, foram realizadas análises das características físicas, químicas e biológicas da água, estudo de comunidade fitoplanctônica, e testes de toxidade aguda e crônica com o microcrustáceo Ceriodaphnia silvestrii (Cladocera, Crustacea). O período de estudo foi de dezembro de 2000 a novembro de 2001. Na água da represa da Ribeirão das Anhumas, a concentração de oxigênio dissolvido foi, em geral, inferior ao limite estabelecido pela legislação para águas naturais. Tanto na água da represa do Ribeirão das Cruzes como em Anhumas, alguns metais apresentaram concentrações superiores ao limite estabelecido pela legislação para águas naturais. Na água tratada, alguns metais também apresentaram concentrações superiores ao limite estabelecido pela legislação para água potável. As águas das represas de captação não causaram toxicidade aguda nem crônica ao organismo-teste. A água da entrada (após aplicação de cal) da estação de tratamento causou efeitos crônicos principalmente sobre a fecundidade do organismo-teste. A água tratada causou toxicidade aguda e crônica ao organismo-teste. As diatomáceas (Bacillariophyceae) foram dominantes na represa do Ribeirão das Cruzes e, principalmente, em Anhumas. As algas Chlorophyceae foram as mais abundantes na água tratada em ambos os períodos estudados. / The present work analysed the water quality of the reservoirs Ribeirão das Cruzes and Ribeirão das Anhumas, used to store and supply water for the Fonte Luminosa water treatment plant, in Araraquara, SP. For that, physical, chemical and biological analyses of water were performed, as well as a study of phytoplankton community. The work also included acute and chronic toxicity testing of the water before and after treatment with the microcrustacean Ceriodaphnia silvestrii (Cladocera, Crustacea) as a test organism. The period of study was between December/2000 to November/2001. Dissolved oxygen was below the established limit by legislation for natural waters at the Ribeirão das Anhumas reservoir. Some metals in the Ribeirão das Anhumas and Ribeirão das Cruzes reservoirs were over the established limit by legislation for natural waters. Some metaIs in treated water were also over legislation for potable water. Reservoir waters did not cause neither acute nor chronic toxicity on test organism. Water with lime, from water treatment plant, caused chronic effects on the reproduction of the test organism. Treated water cause acute and chronic toxicity on test organism, with harmful effects on survival and reproduction. Diatoms (Bacillariophyceae) dominated in the phytoplankton of Ribeirão das Cruzes and Ribeirão das Anhumas reservoirs. Chlorophyceae were the most abundant algae in treated water.

Partindo do princípio que existe vínculo entre os produtos cartográficos e suas motivações e que a cartografia pode ser utilizada para revelar, entre outras coisas, o estado do desenvolvimento científico, tecnológico e econômico de uma sociedade em determinada época, este trabalho tem como objetivo analisar os aspectos históricos e evolutivos dos produtos cartográficos (plantas, mapas, projetos) tendo como foco o sistema de abastecimento de água da cidade de São Paulo. O recorte histórico vai do final do século XVI, no período chamado de \"Pré-Chafarizes\", e se estende até o início do século XX, com a implantação do primeiro Sistema Cantareira. O percurso metodológico compreende uma pesquisa documental realizada no Arquivo Público do Estado de São Paulo, seguida da análise dos mapas históricos aplicando-se as técnicas de leituras de mapas históricos segundo proposta desenvolvida por Cintra (2015). Os resultados mostraram também que a escassez de profissionais qualificados e a diversidade de origem e de formação dos profissionais que atuavam na área de engenharia eram aspectos que dificultavam a elaboração e a execução dos projetos. Os produtos cartográficos produzidos neste período evoluíram de uma produção basicamente empírica para um modo de produção científica, em função de decretos sobre normativa de projetos, elaborados por Paula Souza. / Assuming that there is link between the cartographic products and their motivations and the cartography can be used to reveal, among other things, the state of scientific, technological and economic development of a society at a some time, this work aims to analyze historical and evolutionary aspects of cartographic products (plans, maps, projects) focusing on the water supply system in the city of São Paulo. The historical period begins in the latee sixteenth century in the period wich we called \'Pre-Fountains\' and extends to the early twentieth century with the implementation of the first Cantareira System. The methodological approach is a documental research in the Public Archives of the State of São Paulo, followed by analysis of historical maps applying the techniques of readings of historical maps according to the proposal developed by Cintra (2015). The results also showed that the shortage of qualified professionals and the diversity of origin and training of professionals working in engineering were aspects that hindered the development and implementation of projects. The cartographic products produced in this period evolved from a primarily empirical production to a scientific mode of production, according to decrees on project rules, elaborated by Paula Souza.

O objetivo central do trabalho repousa na tese de que a crise ecológica tem um conteúdo eminentemente social. Para tanto, localizamos a problemática da ocupação das áreas de mananciais da represa Guarapiranga na história da produção do espaço urbano capitalista na metrópole de São Paulo. Realizamos um percurso teórico usando o método regressivo-progressivo como caminho necessário para localizar a problemática dos mananciais no seio dos conteúdos da produção do espaço urbano, possibilitando destacar os fundamentos, processos e contradições sociais obscurecidos pela ótica que representa e reduz a problemática dos mananciais a uma questão ecológica. Nos dedicamos a entender a natureza desse fenômeno social, tentando desvendar os processos, sujeitos e contradições que justificaram a formação e expansão da periferia urbana em todas as direções dos extremos da metrópole de São Paulo; nas últimas décadas essa expansão vem promovendo a ocupação das áreas do entorno da Guarapiranga. Também nos empenhamos criticamente sobre a representação da crise de abastecimento hídrico, na qual buscamos desmistificar a linha de pensamento que responsabiliza os moradores pobres das áreas de mananciais pela crise de abastecimento hídrico. A pesquisa demonstrou que a formação e expansão da periferia urbana de São Paulo foi um dos resultados da industrialização na primeira parte do século XX e mantevese nas últimas décadas, quando a indústria foi perdendo hegemonia como principal pólo indutor da acumulação capitalista na capital paulistana, sendo substituída parcialmente pelo setor terciário moderno - capitaneado pelo capital financeiro. O processo de constituição da maior metrópole do país deu-se assentado em relações sociais contraditórias, resultando numa urbanização que não apenas reforçou as contradições sociais derivadas da introdução das relações capitalistas de produção, como elevou-as a patamares superiores, na condição de contradições do espaço. A ocupação das áreas de mananciais utilizadas no abastecimento público na região sul é resultado direto da lógica de acumulação que se consolidou em São Paulo, promotora da precarização do trabalho, por um lado, e da valorização do espaço por outro, resultando na deterioração das condições de vida da classe trabalhadora ao promover a segregação sócio-espacial e a deterioração das condições ambientais da cidade, ao forçar grande parte da população a habitar nas áreas menos valorizadas, em boa parte localizadas nas áreas de proteção ambiental. A representação hegemônica desse fenômeno reforça uma ideologia que responsabiliza o morador de periferia pela crise de água para o abastecimento público, obscurecendo todas as contradições e fundamentos que estão na base do processo de urbanização, os interesses do setor imobiliário num dos últimos recantos de natureza da metrópole e também joga uma cortina de fumaça sobre as diferentes estratégias envolvidas na utilização dos recursos hídricos da bacia do Alto Tietê. A pesquisa revelou que a crise de abastecimento hídrico resulta, sobretudo, das estratégias do setor energético na bacia, da gestão dos serviços de saneamento básico na metrópole e do estabelecimento da água como mais uma mercadoria a serviço da diferenciação social através do consumo. / The central objective of the study focuses on the theory that the ecological crisis has an eminently social content. To this end, we find problematic occupation of the watershed areas of Guarapirangas reservoir in the history of capitalist production of urban space in the metropolis of Sao Paulo. We performed a theoretical route using the regressive-progressive method as necessary way to locate the problem of water sources within the content production of urban space, allowing to highlight the fundamentals, processes and social contradictions obscured by the perspective that represents and reduces the problem of the watershed to an ecological issue. We have dedicated to understanding the nature of this social phenomenon, trying to unravel the processes, subjects and contradictions that justified the creation and expansion of the urban periphery in all directions of the extremes of the metropolis of Sao Paulo; this expansion in recent decades has been promoting the occupation of Guarapirangas surroundings. We also endeavored critically on the representation of the water supply crisis in which we seek to demystify the line of thought that blames the poor residents of the watershed areas by the water supply crisis. The research showed that the formation and expansion of the urban periphery of Sao Paulo was an outcome of industrialization in the first part of the twentieth century and remained in recent decades, when the industry was losing hegemony as the primary inductor pole of capitalist accumulation in the capital city, being partially replaced by modern tertiary sector - headed by finance capital. The process of constituting the largest metropolis in the country was based on the contradictory social relations, resulting in a development that not only strengthened the social contradictions arising from the introduction of capitalist relations of production, but also rose them to upper levels, on the condition of contradictions of space. The occupation of the watershed areas used for public supply in the southern region is a direct result of the logic of accumulation that was consolidated in Sao Paulo, the promoter of precarious employment on the one hand, and the valuation of space on the other, resulting in deterioration of life conditions of the working class by promoting the socio-spatial segregation and deterioration of environmental conditions in the city, forcing much of the population live in areas less valued, largely located in areas of environmental protection. The hegemonic representation of this phenomenon reinforces an ideology that blames the resident of the periphery by the crisis of water for public supply, obscuring all the contradictions and fundamentals that underlie the process of urbanization, the interests of real estate in one of the past \"nooks of nature\" of the metropolis and also throws a pall over the different strategies involved in the use of water resources in the basin of Alto Tietê. The survey has revealed that the water supply crisis results mainly from the energy sector strategies in the basin, from the management of basic sanitation services in the metropolis and from the establishment of water as another commodity in the service of social differentiation through consumption.

A flotação por ar dissolvido é atualmente muito utilizada e reconhecida como uma técnica eficiente para o tratamento de águas para abastecimento. Diversos estudos vêm sendo realizados para aprimoramento desta técnica e das características físicas das unidades, dentre estes o estudo do emprego de ferramenta de simulação computacional do escoamento (CFD) para melhor compreensão da estrutura de escoamento dentro dos tanques e da influência de diversos parâmetros no processo, de modo a auxiliar nas etapas de projeto e melhorias das unidades. Neste contexto, o presente trabalho propôs a verificação do potencial de utilização da ferramenta computacional CFD para representação do escoamento em uma unidade piloto de flotação por ar dissolvido de grande porte. A pesquisa foi dividida em cinco etapas: as Etapas I e II compreenderam a validação dos modelos adotados através da variação do diâmetro de microbolhas e comparação com resultados experimentais de ADV de Escher (2011), na Zona de Separação, e de Patrizzi (2005), em ambas as zonas do reator; na Etapa III, foram realizadas quatro simulações com uma das configurações da Etapa I, variando a condição de contorno de superfície e de saída do flotador, de modo a calibrar o modelo; na Etapa IV, foram realizadas cinco simulações com um dos modelos da Etapa III, variando a geometria da unidade para análise da influência destas na estrutura de escoamento; e, finalmente, na Etapa V, uma mesma configuração de operação e geometria foi empregada em três variações do modelo, por meio de mudanças na condição de contorno de saída e na abordagem Eulerian-Eulerian ou Eulerian-Lagrangian. Nas Etapas I, II e V, a superfície d\'água foi modelada como parede porosa sem atrito (permitindo a saída do ar), nas Etapas III e IV, esta foi modelada como superfície livre. Além dos resultados experimentais de ADV das autoras citadas, foram utilizados como base para avaliação dos resultados numéricos, os valores de concentração de ar e gradiente de velocidade. Os resultados mostraram que as simulações com parede porosa subestimaram os vetores de velocidade próximos à superfície, porém apresentaram resultados de concentração de ar próximos ao esperado. Em contrapartida, as simulações com superfície livre foram capazes de reproduzir melhor a turbulência próxima à superfície d\'água, entretanto, não descreveram bem a concentração de microbolhas no meio líquido. / The dissolved air flotation is currently widely used and recognized as an effective technique for the treatment of water for supply. Several studies have been conducted to perfect this technique and the physical characteristics of units, among them the application of computational flow simulation (CFD) to better understand the flow structure inside the tanks and the influence of various parameters on the process, to aid in the design steps and improvements of the units. In this context, the present study aimed to verify the potential use of CFD computational tool to represent the flow in a large scale pilot unit of dissolved air flotation. The research was divided into five stages: Stages I and II comprised the validation of the adopted models by varying the diameter of microbubbles and comparison with experimental results of ADV from Escher (2011), in the Separation Zone, and Patrizzi (2005) in both reactor zones; in Step III, four simulations were carried out with a group of settings of Step I, varying boundary conditionsof the surface and outlet of the flotation unit, in order to calibrate the model; in Step IV five simulations were performed using one of the models of Step III, varying the geometry of the unit to analyze the influence on the flow structure; and finally, in Step V, the same geometry and operating configuration was tested in three variants of the model, by changingboundary conditions and outlet in Eulerian-Eulerian or Eulerian- Lagrangian approaches. In Steps I, II and V, the water surface was modeled as a frictionless porous wall (allowing air to scape), while in Steps III and IV, it was modeled as a free surface. In addition to the ADV experimental results of cited authors, were also used as basis for evaluating the numerical results, values of air concentration and velocity gradient. The results showed that simulations with porous wall underestimated the velocity vectors near the surface, although, these results showed air concentration close to expected values. In contrast, simulations with free surface were able to better represent the turbulence near the water surface, however, were unable to describe the concentration of microbubbles in the liquid medium.