A zona ripária representa a região de interação entre água superficial – água subterrânea e é um ambiente de grande dinâmica, complexidade e diversidade. Com características intrínsecas, diante das reações que ocorrem entres os meios bióticos e abióticos. Este ambiente é amplamente reconhecido por aumentar a qualidade da água já que a mesma é fortemente influenciada pela atividade microbial desenvolvida dentro dos sedimentos das margens, além disso, o ambiente ripário funciona como proteção para ocorrência da erosão pela sua composição vegetacional, assim como controla os regimes de inundação. Diante da potencialidade deste ecossistema, este vem sendo utilizado através de uma técnica chamada “Bank Filtration”. Esta técnica de Filtração em Margem consiste em utilizar poços localizados próximos às margens dos rios ou reservatórios, utilizando a zona ripária (materiais sedimentares do fundo e das margens do manancial superficial) como meio filtrante. Com a ação do bombeamento do poço, a água do corpo d’agua superficial é induzida para o aquífero, com isso a água é exposta a diversos processos hidrodinâmicos, mecânicos, biológicos e físico-químicos que ocorrem no ecossistema ripário obtendo-se água de melhor qualidade.

O trabalho teve como objetivo determinar, sob condições de campo, alguns parâmetros do microaspersor ED,como, área superficial molhada, formação do bulbo úmido e eficiência de aplicação. O estudo foi conduzido num RegossoloEutn5fico com Fragipan e consistiu na aplicação de três volumes de água (300, 450 e 600 litros) com o acompanhamento da distribuição de água no solo. A área superficial molhada pelo microaspersor ED 2 foi 11,89; 12,79 e 13,43 m', para os volumes de água aplicados de 300, 450 e 600 litros, respectivamente, mostrando alta sensibilidade à velocidade do vento. A análise do conteúdo de água no solo mostrou que, para os 300, 450 e 600 litros de água aplicados, o bulbo efetivo alcançou as profundidades médias de 8,12 e 19 em e a frente de umedecimento, as profundidades médias de 31,40 e 48 em, respectivamente. Nas condições de clima estudado, a eficiência de aplicação média foi de 82,51% com uma perda, por evaporação, de 17,49%.

Dupla diplomação com a Universidade FUMEC | Uma melhor qualidade de vida é um dos fatores mais procurados e requeridos pela sociedade moderna, e isso inclui naturalmente uma preocupação muito grande com a qualidade água consumida. A cloração é o método mais utilizado para desinfetar e controlar a atividade microbiana numa água, quer nas unidades de armazenamento, quer ao longo da rede de distribuição. O cloro residual livre reage com as substâncias presentes na água e nas paredes das tubagens ao longo dos sistemas de distribuição, levando deste modo a uma diminuição da concentração inicial do cloro. Como resultado dessas reacções surgem os subprodutos da desinfecção, os principais são os Trihalometanos, que por serem considerados prejudiciais à saúde humana exigem controlo apertado. O objetivo deste trabalho é o estudo do decaimento do cloro em águas superficiais, nomeadamente da água bruta afluente à ETA de França-Bragança, tendo sido realizados vários ensaios distribuídos por 3 grupos: (i) concentração de cloro variável, oxidabilidade de 4,5 mg.L-1 e temperatura de 20ºC; (ii) concentração de cloro variável, oxidabilidade de 2,7 mg.L-1 e temperatura de 20ºC; (iii) concentração de cloro variável, oxidabilidade de 4,5 mg.L-1 e temperatura de 30ºC. O tempo de reação foi pré-estabelecido em 240 minutos e foi utilizada estufa de incubação para controlo da temperatura. Cinco modelos cinéticos (Modelo de Primeira Ordem, Modelo de Primeira Ordem Limitada, Modelo de Primeira Ordem Paralela, Modelo de Pseudo Segunda Ordem e Modelo de Ordem n) foram ajustados aos dados experimentais de decaimento de cloro e de matéria orgânica (expressa em termos de oxidabilidade ao KMnO4), usando o software Origin, por forma a selecionar o melhor modelo. A partir do teste estatístico Teste F, o modelo de Primeira Ordem Paralela foi determinado como o que melhor representa as cinéticas de decaimento do cloro. Pois esse modelo determina valores de cinéticas espeficos para cada fase do cloro no seio líquido da água, sendo uma primeira fase rápida e uma segunda mais lenta. Foi observado que uma maior temperatura promove uma maior velocidade no consumo de cloro na água, e tambem que quanto maior o teor de matéria orgânica na água, maior será o cunsumo de cloro residual. | A better quality of life is one of the most sought and required factors by modern society, and this naturally includes a very great concern with the quality of water consumed. Chlorination is the most widely used method for disinfecting and controlling microbial activity in water, either in the storage units or along the distribution network. Free residual chlorine reacts with the substances present in the water and in the walls of the pipes throughout the distribution systems, thus leading to a decrease in the initial concentration of chlorine. As a result of these reactions, the byproducts of disinfection arise, the main ones being Trihalomethanes, which, because they are considered harmful to human health, require tight control. The objective of this work is the study of the chlorine decay in surface waters, namely the raw water affluent to the ETA of France-Bragança. Several tests were carried out in three groups: (i) variable chlorine concentration, mg.L-1 and temperature of 20 ° C; (ii)) variable chlorine concentration, oxidation of 2.7 mg.L-1 and temperature of 20ºC; (iii) variable chlorine concentration, oxidation of 4.5 mg.L-1 and temperature of 30ºC. The reaction time was pre-set at 240 minutes and incubation oven was used for temperature control. Five kinetic models (First Order Model, First Order Limited Model, First Order Parallel Model, Pseudo Second Order Model and Order Model n) were fitted to experimental data on chlorine and organic matter depletion (expressed in terms of oxidation to KMnO4), using the Origin software, in order to select the best model. From the statistical test Test F, the First Order Parallel model was determined as the one that best represents the chlorine decay kinetics. For this model determines specific kinetic values for each phase of the chlorine in the liquid sinus of the water, being a fast first phase and a second slower. It was observed that a higher temperature promotes a higher rate of chlorine consumption in the water, and also that the higher the organic matter content in the water, the greater the residual chlorine content.

Water is a fundamental resource to life in Earth and has been used in multiple ways though times. However, there has been a decrease in its availability due to the increase in its consumption which implied a quantitative reduction as well as degradation in its qualitative state. Agriculture, as the major user of this resource, has been demanded and forced to adapt to the use of qualitatively inferior waters, leaving better quality waters to urban supply. The quality of water has been disregarded in most projects and irrigation activities, but the analysis and data interpretation related to its quality are hardly comprehended by users. Another relevant factor regards the charging for water consumption, its application and treatment costs. Usually, a cost control is done, but the intrinsic water cost is not computated. This present work has the objective of elaborating a methodology through economic analysis to help in the decisive process in irrigated agriculture, considering the water treatment costs based on quality, validating the methodological procedure though the qualitative diagnosis of superficial and reservoir waters with distinctive qualitative patterns. The work involved two reservoirs which belong to the Federal University of Santa Maria and are located within one soil mapping unity, São Pedro Unity, which is classified as a typical Distrofic RED ARGISOIL. The contribution basins of both reservoirs present similar sizes, but different uses. Water samples were collected during six months in 2010 and analyzed in order to quantify the following qualitative parameters: sodium, calcium, magnesium, suspended solids, total dissolved solids, total iron, pH, RAS, electrical conductivity and total hardness. Based on these values, the irrigation water quality indexes were calculated by using a multivariate analysis through the Major Components Method while the water costs and its treatment were determined by a decision-making analysis through a decision tree based on the relation cost benefit. We conclude that there was temporal variation of the water qualitative parameters in different periods of the year. Due to this variability, different indexes without information loss were determined, generating therefore a good water characterization in the reservoirs. The methodology and the decision tree objectively demonstrate the costs regarding the water and its consequence in the production costs of different cultures, allowing simulation of different scenarios. Considering the simulation in this work, the water total cost was not relevant in comparison to the production cost, but it was identified that the total water cost represents 9.3% of the market value of the commercialized sack, that is, normally the costs provided by several entities hide the water cost which is paid by the producers unawarely. This methodology allows producers to identify and better locate the costs of their activity as well as easily interpret the qualitative parameters of irrigation waters and make more accurate decisions, mainly in relation to the irrigation management, thus, improving effective management and its rentability. | A água é um recurso fundamental para a vida na terra tendo sido utilizada através dos tempos em múltiplos usos, porém tem ocorrido uma redução em sua disponibilidade, devido ao aumento de seu consumo havendo com isso redução quantitativa, bem como a degradação de seu estado qualitativo. A agricultura como maior usuária do recurso tem sido cobrada e está tendo que se adaptar a utilizar águas qualitativamente inferiores, deixando as de melhor qualidade para o abastecimento urbano. A qualidade da água tem sido desprezada na maioria dos projetos e atividades irrigadas, porém a análise e interpretação dos dados referentes à sua qualidade são de difícil compreensão por parte dos usuários. Outro fator relevante diz respeito a cobrança pelo consumo da água, seu custo de aplicação e de tratamento. Geralmente se faz controle de custos, mas o custo intrínseco da água não é computado. O trabalho teve o objetivo de elaborar uma metodologia a partir da análise econômica para auxílio no processo decisório em agricultura irrigada considerando os custos de tratamento de água com base na qualidade, validando o procedimento metodológico através do diagnóstico qualitativo das águas superficiais de reservatórios com distintos padrões qualitativos. O trabalho foi realizado em dois reservatórios pertencentes ao Campus da Universidade Federal de Santa Maria localizados dentro de uma mesma unidade de mapeamento de solos, Unidade São Pedro e classificado como argissolo vermelho Distrófico típico. As bacias de contribuição dos dois reservatórios possuem tamanho semelhante, porém com diferentes usos. Foram coletadas amostras de água em seis meses do ano de 2010 e realizadas análises a fim de quantificar os parâmetros qualitativos: sódio, cálcio, magnésio, sólidos suspensos, sólidos dissolvidos totais, ferro total, pH, RAS, condutividade elétrica e dureza total. Com base nestes valores foram calculados os índices de qualidade da água de irrigação com o uso de análise multivariada através do Método dos Componentes Principais e determinados os custos da água e seu tratamento realizando uma análise de tomada decisão através de árvore decisória baseada na relação benefício custo. Concluiu-se que houve variação temporal dos parâmetros qualitativos da água nos diferentes períodos do ano. Devido a esta variabilidade determinaram-se diferentes índices sem perda de informação, portanto gerando uma boa caracterização da água dos reservatórios. A metodologia e a árvore decisória demonstraram com objetividade os custos referentes à água e sua inferência nos custos de produção de diferentes culturas, permitindo que se realizem simulações de diversos cenários. No caso da simulação realizada neste trabalho, o custo total da água não possuiu relevância quando se compara ao custo de produção, porém identifica-se que o custo total da água representa 9,3% do valor de mercado da saca de arroz comercializado, ou seja, normalmente os custos fornecidos por diversas entidades ocultam o custo da água e este é desembolsado pelo produtor sem seu conhecimento. Esta metodologia permite que os produtores consigam identificar e locar melhor os custos de sua atividade bem como ter facilitada a interpretação dos parâmetros qualitativos das águas de irrigação e tomarem decisões mais acertadas, principalmente em relação ao manejo da irrigação, consequentemente tornando a gestão mais eficiente e melhorando sua rentabilidade.

A água é um bem essencial à vida e para muitas atividades econômicas. Contudo, sua degradação ocorre de forma acelerada, tornando-a inutilizável para os múltiplos usos da sociedade. Os municípios fluminenses de São José de Ubá e Itaperuna abrigam a bacia hidrográfica do rio São Domingos (BHRSD) no Rio de Janeiro, que apresenta elevados índices de desflorestamento, presença extensiva de agropecuária, centros urbanos com baixos índices de saneamento básico e intensiva extração de água subterrânea para uso doméstico e irrigação. Diante dessa situação, o presente trabalho tem como objetivo analisar a qualidade da água superficial da BHRSD a partir de dois Índices de Qualidade de Água (IQA): o IQA CETESB e o IQA BASCARÁN. Para tal, amostras de águas superficiais foram obtidas em 19 pontos da bacia nos anos de 2004 e 2005. Os parâmetros avaliados e utilizados para compor os índices foram: oxigênio dissolvido, coliformes termotolerantes, pH, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, fosfato, turbidez, temperatura, sólidos totais e aspecto visual da água. Os resultados da aplicação dos índices foram espacializados para a área da BHRSD. O índice da Cetesb apresentou resultados mais positivos, na maioria das amostras, a água foi classificada como "Boa". Enquanto que, pelo índice de Bascarán, a qualidade da água da BHRSD apresentou pior qualidade, com amostras predominantemente classificadas como "Média" e "Ruim" e, em menor número, como "Muito Ruim". Quando não aplicada a constante K presente no IQA BASCARÁN , os resultados desse índice apresentaram- se similares ao do IQA CETESB. Já quando utilizada esta constante, as classificações foram mais distintas entre os índices. Os resultados gerais mostram que do ano de 2004 para 2005 a qualidade da água piorou. Recomenda-se o IQA BASCARÁN para o monitoramento da qualidade da água superficial nesta bacia por descrever mais severamente a qualidade da água, garantindo, assim, maior segurança hídrica à saúde da população.

Resumo Neste trabalho objetivou-se identificar a qualidade da água superficial do rio Caiabi, MT por meio do índice de qualidade de água (IQA) e índice de estado trófico (IET), bem como a avaliação das variações sazonais e espaciais, com a definição do delineamento do monitoramento mais adequado para o local de estudo. As coletas para o monitoramento da qualidade da água ocorreram em cinco pontos no rio Caiabi, entre julho de 2012 e junho de 2013. Foram quantificados os seguintes parâmetros de qualidade: pH, temperatura, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, coliformes totais e termotolerantes, turbidez, nitrogênio Kjeldal, nitrito, nitrato, fósforo total, demanda bioquímica de oxigênio, série de sólidos e clorofila a. Os procedimentos de coleta e análises seguiram os definidos pelo Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Os resultados dos índices IQA mostraram que as águas do rio Caiabi possuem boa qualidade. Os resultados de IET evidenciaram o baixo risco de eutrofização no rio Caiabi, com indicação de um ambiente lótico ultraoligotrófico. A análise de variância demonstrou que 10 dos 16 parâmetros de qualidade monitorados apresentaram diferenças de médias entre as estações de seca e chuva ou entre os pontos monitorados ou na interação entre estações e pontos. Esses resultados indicam que duas coletas anuais em dois pontos podem ser suficientes para descrever o comportamento da qualidade da água na bacia, desde que as condições de uso e ocupação do solo não sejam modificadas. | Abstract The objective of this study was to evaluate the water quality of the Caiabi River based upon the water quality index (WQI) and the trophic state index (TSI), considering seasonal and spatial variations, with the aim of determining the most appropriate monitoring design for this study site. Sampling for water quality monitoring was conducted at five points on the Caiabi River from July 2012 to June 2013. Quality parameters quantified were as follows: pH, temperature, conductivity, dissolved oxygen, total and thermotolerant coliforms, turbidity, Kjeldahl nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, biochemical oxygen demand, series of solids, and chlorophyll a. Sampling procedures and analysis followed the methods recommended by the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. The WQI results showed that the quality of the Caiabi River water is good. TSI results demonstrated the low risk of eutrophication in the Caiabi River, indicating an ultra-oligotrophic lotic environment. Analysis of variance showed that 10 of the 16 monitored quality parameters presented differences of means between the dry and rainy seasons or among the monitored points or in the interaction between seasons and points. These results indicate that two annual sampling collections at two points may be sufficient to describe the water quality behavior in the basin, as long as the conditions of land use are stable.

Introdução: Este estudo determinou a concentração de vários metais no solo e na água da microbacia do distrito industrial do Pequiá, Açailândia-MA, e investigou a variação das concentrações dos metais no solo em função da distância às indústrias. Os metais investigados os metais foram Arsênio (As), Cádmio (Cd), Manganês (Mn), Mercúrio (Hg), Chumbo (Pb) e Níquel (Ni), que podem acarretar diversos agravos na saúde em virtude da sua toxicidade em diferentes alvos biológicos. O distrito industrial do Pequiá é caracterizado por indústrias siderúrgicas e rodovias com intenso tráfego de veículos a combustão, o que desperta a necessidade de se conhecer as concentrações ambientais desses metais. Metodologia: Foram coletadas 44 amostras de solo do entorno das indústrias nos período seco e chuvoso, respectivamente, e água de três pontos do córrego Pequiá no período chuvoso. A determinação da concentração de metais em solo foi realizada por Espectrometria de Emissão Atômica por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-OES), e em água por meio de Espectrometria de Massa com Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS). Resultados: As concentrações de As, Cd, Hg e Ni em água nos três pontos do córrego, classificada como água da classe 1 segundo a Resolução CONAMA 357/2005, estiveram abaixo dos limites de quantificação correspondentes, cujos valores são 50 µg/L, 5 µg/L, 0,17 µg/L e 5 µg/L, respectivamente. Devido ao limite de quantificação do equipamento ser maior que o limite aceitável estabelecido pelo CONAMA, não foi possível avaliar se água analisada atende aos padrões de qualidade. Em relação ao Mn, a concentração no ponto 3 foi 0,30 mg/L, valor 3 vezes acima do limite estabelecido pela legislação, enquanto a concentração de Pb no mesmo ponto foi 0,98 mg/L, valor quase 100 vezes acima do limite aceitável estabelecido pela legislação. No solo, Mn e Pb foram os metais que apresentaram as maiores concentrações. No período seco, as frequências de detecção foram parecidas ao período chuvoso. O único metal detectado em todas as amostras no período seco foi o Hg. A análise de correlação entre as concentrações no solo em cada período revelou correlação positiva estatisticamente significativa entre Pb e Mn no período chuvoso e correlação negativa com significância limítrofe entre Mn e Hg. Em relação ao gradiente de concentração, se observou diminuição apenas da concentração de Pb ao longo da linha reta entre as indústrias e o bairro Pequiá. A diminuição da concentração de Pb com a distância foi estatisticamente significativa, tanto no período chuvoso quanto no seco. Conclusão: Os metais Mn e Pb foram os mais frequentemente encontrados e com as concentrações mais elevadas tanto no solo quanto na água, muito provavelmente devido ao processo de fabricação do ferro gusa e ao intenso tráfego de veículos. | Introduction: This study determined the concentration of heavy metals in soil and surface water in the industrial district of Pequiá, Açailândia-MA, as well as investigated the variation in concentration of metals in soil with the distance to the industries. Metals investigated were Arsenic (As), Cadmium (Cd), Manganese (Mn), Mercury (Hg), Lead (Pb) and Niquel (Ni), which may cause several health effects. The Pequiá industrial district is composed by several steel plants and roads with heavy vehicle traffic. Methods: Soil samples were collected from 44 points around the industrial district in the dry and rainy season, respectively, and water samples were collected at three points of the Pequiá stream during the rainy season. Concentrations of metals in soil were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES), and by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Results: As, Cd, Hg and Ni concentrations in surface water, which is classified as class I according to the CONAMA Resolution 357/2005, were below their respective quantification limits, i.e. 50 µg/L, 5 µg/L, 0.17 µg/L and 5 µg/L. Because the limit of quantification was higher than the acceptable limit established by the CONAMA, it was not possible to assess whether the analyzed water attended the national quality standard. Concentration of Mn in point 3 was 0.30 mg/L, three times higher than he limit established by the legislation, while Pb concentration in the same point was 0.98 mg/L, almost 100 times above the national standard. In soil, Mn e Pb presented the highest concentrations. In the dry season, frequencies of detection were similar to those found in the rainy season. Hg was the only metal detected in all soil samples in the dry season. Correlation analysis between concentrations of metals in soil showed a statistically significant positive correlation between Pb e Mn in the rainy season. Pb was the only metal showing a reduction in concentration across the straight line between the industries and Pequiá neighborhood. Reduction in Pb concentration with increasing distance was statistically significant in both seasons. Conclusions: Mn e Pb were the metals most frequently found and those presenting the highest concentrations in soil and water, suggesting that the main sources of these metals in the study area may be iron manufacturing process and motor vehicle traffic.

Mestrado (Trabalho de Projeto), Engenharia e Gestão de Sistemas de Água, 10 de março de 2020. | Este projeto centra-se na temática da contaminação radiológica do meio ambiente e analisa uma possível contaminação radiológica das águas tanto superficiais como subterrâneas da ilha Terceira, no Arquipélago dos Açores. Pretendeu-se contribuir para a avaliação do risco de exposição da população da Ilha Terceira a possível água de consumo contaminada, tendo em conta que existem radionuclídeos naturais e artificiais nos solos. Essa exposição ocorre em simultâneo com o manuseio do solo em zonas que a priori se detetaram radioisótopos de origem antrópica. O trabalho centrou-se em dados recolhidos de revisão bibliográfica e em dois relatórios extensos publicados em 2018, nomeadamente o relatório “Monitorização Radiológica na Ilha Terceira, na Região Autónoma dos Açores” do Laboratório de Proteção e Segurança Radiológica, relatório LPSR-C, n.º 25/2018 e no relatório do CRIIRAD report n.º 18-42; Terceira Island (Azores) – Radiological Checks performed by the CRIIRAD laboratory. Nas várias monitorizações realizadas na ilha Terceira foram detetados níveis de Chumbo-210 consideravelmente acima dos valores medidos noutras regiões do Continente Português, bem como alguns valores de Césio-137 que carecem de investigação mais aprofundada. Quanto à análise de risco efetuada, esta demonstrou haver uma dúzia de locais dispersos pela Ilha com maiores índices de taxa efetiva anual equivalente de radiação do que a média mundial, o que pode representar algum risco acrescido para a população e que se acentua se houver, em simultâneo, exposição a águas e contato direto com esses solos. Em síntese este estudo aponta para a necessidade de se aprofundar o conhecimento sobre poluição natural e artificial por radionuclídeos quer depositados pela atmosfera quer existentes nos solos da ilha. Sugere-se também uma maior atenção e monitorização da água destinada ao consumo humano. | ABSTRACT: The project addresses the theme of radiological contamination of both surface runwater and groundwater. It was intended to contribute to the assessment of the risk of exposure of the population of Terceira Island to drinking water, taking into account the presence of natural and artificial radionuclides in the soils, while simultaneously analyzing the exposure of the population to hypothetical radioisotopes deposited or accumulated in the soil. The data comes from two reports published in 2018 and on the analysis of the contents of their data. The documents are: Radiological Monitoring in Terceira Island, in the Autonomous Region of the Azores, of the Radiological Protection report no. 25/2018 and Safety Laboratory and CRIIRAD report no. 18-42; Terceira Island (Azores) - Radiological Checks performed by the CRIIRAD laboratory. Lead-210 values were found to be considerably higher than those measured in other regions of the Portuguese Continent or others World Regions, as well as some Cesium-137 values that require further investigation. As for the risk analysis, it has shown that there are a dozen sites scattered around the Island with higher rates of annual outdoor effective dose equivalent than the world average, which may represent some risk, which may be accentuated if the people being exposed to water or direct contact with these soils. In summary, this study points to the need to deepen the theme of natural and artificial pollution induced by radionuclides deposited trough air, soil and, consequently, in water intended for human consumption.

Mestrado em Engenharia Agronómica - Instituto Superior de Agronomia | An ecotoxicological characterisation of the potential hazard of the registered pesticides for potato and carrot was made throught modelling. It was evaluated surface water exposure to pesticides and toxic effects to aquatic biota in an agricultural area of the sub-basin South Estuary, where those crops have particular importance. Pesticide analysis in water was performed by solid phase microextraction (SPME) followed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Acute toxic effects were determined by microbiotests on the basis of Daphnia magna crustacean and Pseudokirchneriella subcapitata algal. In 15 surface water samples, detection frequency was higher for the herbicides metribuzine, terbuthylazine and the insecticide chlorpyrifos. The maximum value of growth inhibition for algal was 62,42% in a sample from a lake, where the higher pesticide concentration level (metribuzine, 17,02 µg/L) was also registered. Immobility values to the crustacean were below 30%. The results showed that environmental conditions and agricultural management, namely pesticide use, associated to their potential contamination, and irrigation, influence surface water contamination by those products, pointed out the need for their adequate selection.