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Irrigação por aspersão em arroz: avaliação econômica, uso da água e rendimento de grãos em resposta à disponibilidade hídrica | Sprinkler irrigation in rice: economic evaluation, water use and grain yield in response to water availability Full text
2024
Tonetto, Felipe | Petry, Mirta Teresinha | http://lattes.cnpq.br/0358609083747198 | Martins, Juliano Dalcin | Streck, Eduardo Anibele | Grohs, Mara | Giacomeli, Robson | Oliveira, Zanandra Boff de
Sprinkler rice cultivation is an alternative to continuous flooding (CF), due to its lower water consumption and lower operating costs, especially in terms of soil preparation and labor. However, maintaining growth and yield parameters at levels close to those of the CF is the main factor to be overcome. Therefore, the timing of irrigation and the frequency of irrigation need to be investigated to help growers make the decision to switch from a well-known and highly productive system to one that is still little used in rice. Therefore, the timing of irrigation and the frequency of irrigation need to be investigated to help growers make the decision to switch from a well-known and highly productive system to one that is still little used in rice. Among these challenges are studies to calibrate crop coefficients and determine the most appropriate irrigation management to achieve high yields with low water consumption. Furthermore, experiments were conducted during the 2020/21, 2021/22 and 2022/23 harvests to determine the water requirement and derive the crop coefficients of aerobic rice, evaluate the growth parameters, water and crop productivity, and return of rice grown under sprinklers. Two lowland rice cultivars (IRGA-424 RI and IRGA-431 CL) were subjected to three irrigation managements: (i) daily irrigations; (ii) alternating irrigations and (iii) rainfed. Soil moisture measurements were taken throughout the cycle. Growth parameters were assessed at certain stages of the cycle. The basal crop coefficient (Kcb) calibrated by the SIMDualKc model was 0.15, 1.08 and 0.80, while the crop coefficients (Kc) were 0.72, 1.13 and 0.95 for the early, middle, and late stages, respectively. The Kcact values for sprinkler-irrigated rice were higher than for rainfed rice, especially in the middle phase (Kc act mid = 1.13 vs 0.82). Rice yields were 7,600 (±1,400) and 7,200 (±1,800) kg ha-1 , with daily and alternate irrigation, respectively. Crop evapotranspiration was 694 (±20) and 450 mm for irrigated and rainfed crops, respectively. Growth and yield parameters were affected by water deficit, but not by irrigation management. ID and IA management provided the producer with an operating profit. | O cultivo do arroz por aspersão é uma alternativa à inundação contínua (IC), pelo menor consumo de água e menor custo operacional, sobretudo nas operações de preparo do solo e mão de obra. Entretanto, a manutenção dos parâmetros de crescimento e rendimento em níveis próximos aos da IC é o principal fator a ser superado. Portanto, o momento de irrigara e a frequência de irrigação necessitam ser investigadas, de modo a auxiliar o produtor na tomada de decisão em trocar um sistema bem conhecido e altamente produtivo por um sistema ainda pouco usado no arroz. Dentre esses desafios estão os estudos para calibrar os coeficientes de cultivo e determinar o manejo de irrigação mais adequado para se atingir alta produtividade com baixo consumo de água. Assim, experimentos foram conduzidos durante as safras 2020/21, 2021/22 e 2022/23 em Argissolo Bruno-Acinzentado, visando determinar o requerimento hídrico e derivar os coeficientes de cultura do arroz aeróbico, avaliar os parâmetros de crescimento, a produtividade da água e da cultura e retorno do arroz cultivado sob aspersão. Duas cultivares de arroz de terras baixas (IRGA-424 RI e IRGA-431 CL) foram submetidas a três manejos de irrigação: (i) irrigações diárias; (ii) irrigações alternadas e; (iii) sequeiro. Medições da umidade do solo foram realizados durante todo o ciclo. Parâmetros de crescimento foram avaliados em alguns estádios do ciclo. O coeficiente de cultivo basal (Kcb) calibrado pelo modelo SIMDualKc foi de 0,15, 1,08 e 0,80, enquanto os coeficientes de cultura (Kc) foram 0,72, 1,13 e 0,95, para os estádios inicial, médio e final, respectivamente. Os valores de Kcact para o arroz irrigado por aspersão foram maiores do que para o arroz de sequeiro, principalmente na fase intermediária (Kc act mid = 1,13 vs 0,82). A produtividade foi de 7.600 (±1.400) e 7.200 (± 1.800) kg ha-1 , com irrigação diária e alternada, respectivamente. A evapotranspiração da cultura foi de 694 (±20) e 450 mm para o irrigado e sequeiro, respectivamente. Os parâmetros de crescimento e rendimento foram afetados pelo déficit hídrico, mas não pelo manejo de irrigação. Os manejos ID e IA proporcionaram lucro operacional ao produtor.
Show more [+] Less [-]Caracterización ecológica de la microcuenca que abastese de agua al acueducto municipal de San Jose del Guaviare. | Ecological characterization of the micro-Water shed that supplies water to the acueduct San José del Guaviare monicipality Full text
2012
García R, Juan Carlos | Galindez, Luis Fernando
Se examinaron la diversidad vegetal y los macroinvertebrados acuáticos de la microcuenca La María, Departamento del Guaviare, Colombia. Fueron establecidas dos parcelas de muestreo para determinar la diversidad y estructura vegetal del bosque protector de la microcuenca y cuatro estaciones para reconocer la calidad del agua a través de macroinvertebrados bioindicadores. Se registraron 139 individuos de 47 especies siendo las más abundantes Socratea exorrhiza (34 individuos), Virola calophylla (10 individuos) y Goupia glabra, Lindackeria paludosa y Oenocarpus bataua (seis individuos). Se estimó el índice biótico BMWP, para evaluar la calidad del agua, obteniendo valores aceptables para las tres primeras estaciones y entre dudosa y crítica para la última estación (posterior al embalse de distribución). Estos valores permiten determinar un agua de buena calidad para uso potable de la comunidad de San José del Guaviare
Show more [+] Less [-]Quality of Drinking Water in the Rural Peripheral Areas of Quevedo Canton, Ecuador | Calidad del Agua Potable en las Zonas Rurales Periféricas del Cantón Quevedo, Ecuador Full text
2025
Cadme Arévalo, Maria Lorena | Cedeño-Moreira, Angel Virgilio | Arreaga Cadme, Thais Sarah | Geijo Lopez, Alda | García Cadme, Raisha Lorena | Loguard Smith, Rojas Uribe
The quality of drinking water is a crucial aspect for the health and well-being of any community, especially in the rural peripheral areas of Quevedo canton, Ecuador, where the drinking water supply infrastructure is deficient and exposure to contaminants is high. In our study we aim to conduct a comprehensive analysis of drinking water quality. Five representative localities in Quevedo canton were selected for the evaluation of microbial load and analysis of total coliforms, soil texture, soil pH, and the content of nitrates, nitrites, copper, and chromium in the water. Our results showed significant variations in water and soil quality among the localities. The microbial load and total coliform counts were highest in SCR 3, indicating a possible local contamination source. The soil texture varied, with a predominance of sandy texture in SCR 2 and SCR 3, which af fects water retention and nutrient availability.Soil pH values ranged from 6.0 to 7.0, with SCR 3 presenting the lowest pH. Nitrate concentration was highest in SCR 2 (20 mg L-1), while nitrites were highest in ESP 2 (0.12 mg L-1). Copper levels varied, being highest in AGR (18 mg L-1), lastly, hexavalent chromium levels were highest in SCR 2 (0.075 mg L-1). These variations in water and soil quality have significant implications for public health and agricultural productivity. Sources of contamination were identified in our study, hence, we propose mitigation measures to improve water quality, promote public health, and support sustainable agricultural development in the rural communities of Quevedo. | La calidad del agua potable es un aspecto crucial para la salud y el bienestar de cualquier comunidad, especialmente en las zonas rurales periféricas del cantón Quevedo, Ecuador, donde la infraestructura de abastecimiento de agua potable es deficiente y la exposición a contaminantes es alta. Este estudio tiene como objetivo realizar un análisis integral de la calidad del agua potable. Para ello, se seleccionaron cinco localidades representativas del cantón Quevedo para la evaluación de la carga microbiana y el análisis de coliformes totales, textura del suelo, pH del suelo, y contenido de nitratos, nitritos, cobre y cromo en el agua. Los resultados mostraron variaciones significativas en la calidad del agua y del suelo entre las localidades. La carga microbiana y el conteo de coliformes totales fueron más altos en SCR 3, indicando una posible fuente de contaminación local. La textura del suelo varió, con predominancia arenosa en SCR 2 y SCR 3, lo cual afecta la retención de agua y la disponibilidad de nutrientes. Los valores de pH del suelo oscilaron entre 6.0 y 7.0, con SCR 3 presentando el pH más bajo. La concentración de nitratos fue más alta en SCR 2 (20 mg L-1), mientras que los nitritos fueron más elevados en ESP 2 (0.12 mg L-1). Los niveles de cobre variaron, siendo más altos en AGR (18 mg L-1), y los niveles de cromo hexavalente fueron más altos en SCR 2 (0.075 mg L-1). Estas variaciones en la calidad del agua y del suelo tienen implicaciones significativas para la salud pública y la productividad agrícola. Se identificaron fuentes de contaminación y se propusieron medidas de mitigación para mejorar la calidad del agua, promover la salud pública y apoyar el desarrollo agrícola sostenible en las comunidades rurales de Quevedo.
Show more [+] Less [-]Protocol to monitor water governance based on indicators for rural basins | Protocolo para monitorear la gobernabilidad del agua con base en indica-dores para cuencas rurales Full text
2023
Caro Camargo, Carlos Andrés | Bladé i Castellet, Ernest | Gerónimo Soler, David | Hernandez Torres, Juan Diego | Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental
The use of quality indicators guarantees the accurate monitoring of sustainability processes around the world. This work proposes a protocol to detail the indicators that make up the rural basin management index (GWI) in order to assess the degree of water management in a predominantly rural basin or region. The methodology contemplates the development of indicators to evaluate performance and its monitoring over time as the basis for planning. This research is based on the in situ evaluation of four municipalities within the department of Boyacá, Colombia, where there is a lack of a culture regarding the long-term planning and management of water and environmental resources. Water availability is the most sensitive factor in this context. This study raises the need for the use of monitoring systems in sustainability processes at the level of rural basins, as a result of the findings of four study cases, where processes with a low level of sustainability were evidenced. | Peer Reviewed | Postprint (published version)
Show more [+] Less [-]Caracterização de contaminantes ambientais emergentes e indicadores de potabilidade da água de consumo humano | Characterization of emerging environmental contaminants and potability indicators of human consumption water Full text
2022
Schneider, Silvana Isabel | Golombieski, Jaqueline Ineu | http://lattes.cnpq.br/0884818333843539 | Toebe, Marcos | Copetti, André Carlos Cruz | Borba, Willian Fernando de
The water quality for human consumption can be influenced by human activities through the forms of land uses and occupation. The general objective of this study was to characterize water for human consumption from rural properties located in municipalities in the State of Rio Grande do Sul and Santa Catarina (Brazil), regarding the presence of emerging environmental contaminants and other physical, chemical and microbiological variables that indicate water quality, as well as carrying out macroscopic environmental analyzes in shallow wells in the Uruguay River basin. The water samples were collected through two sampling campaigns (season 1 and 2), distributed in different land uses and occupations: dairy productivity, seasonal crops and swine production, and the shallow wells and their surroundings were visually evaluated, in rural properties. The values of the physical, chemical and microbiological analyzes were compared with the national and international legislations levels for water for human consumption. As results obtained for the macroscopic environmental analysis, it was verified that the shallow wells presented different classifications of degree of preservation, ranging from Excellent to Bad Class. Regarding the pH, apparent color, total hardness, fluorine, total ammonia, nitrite, nitrate and manganese variables, they were in accordance with the maximum permitted values (MPV) by current legislation. However, the turbidity, total iron, total coliforms and Escherichia coli variables presented values in disagreement with the standards established in the legislation. Total alkalinity, electrical conductivity, total solids, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, temperature, total phosphorus, total nitrogen and total nitrogen kjeldahl are not contemplated by the legislation, not having MPV for such variables. The different land uses and occupation did not interfere in the water physical and chemical variables. Thus, the macroscopic environmental analysis showed that the parameters that showed low preservation may be interfering with the water quality consumed by rural properties. The microbiological variables were quantified in the different lands uses and occupation, as well as in the different seasons studied, leading to the conclusion that the location of the shallow wells for human consumption, constructive aspects and their hygienic and sanitary conditions directly influenced the results obtained for these variables. Emerging environmental contaminants were detected in seasons 1 and 2 in all land uses and occupation, with pharmaceuticals and pesticides presenting concentrations lower than the MPV for drinking water for human consumption. It is believed that the presence of such compounds in the different land uses and occupation is due to the fact that the rural properties had other secondary activities, in addition to those studied, which may have influenced the results obtained. | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | A qualidade das águas de consumo humano pode ser influenciada por atividades antrópicas através das formas de uso e ocupação do solo, por exemplo. O objetivo geral desse estudo foi caracterizar as águas de consumo humano de propriedades rurais situadas em municípios do Estado do Rio Grande do Sul e Santa Catarina (Brasil), quanto a presença de contaminantes ambientais emergentes, variáveis físicas, químicas e microbiológicas indicadoras de qualidade da água, bem como realizar a análise macroscópica ambiental em poços rasos da Bacia Hidrográfica do Rio Uruguai. As amostras de água foram coletadas através de duas campanhas amostrais (épocas 1 e 2), distribuídas sob os seguintes usos e ocupação do solo: produtividade leiteira, culturas de época e suinocultura, além disso, foramavaliados visualmente os poços rasos e o seu entorno, nas propriedades rurais. Os resultados das análises físicas, químicas e microbiológicas, foram comparados com as legislações vigentes em nível nacional e internacional para as águas utilizadas no consumo humano. Como resultados obtidos para a análise macroscópica ambiental, verificou-se que os poços rasos apresentaram diferentes classificações de grau de preservação, variando da classe ótima a ruim. Com relação às variáveis pH, cor aparente, dureza total, fluoreto, amônia total, nitrito, nitrato e manganês, estas apresentaram-se condizentes com os valores máximos permitidos pelas legislações vigentes. Entretanto, as variáveis turbidez, ferro total, coliformes totais e Escherichia coli apresentaram valores em desacordo com os padrões estabelecidos nas legislações. Alcalinidade total, condutividade elétrica, sólidos totais, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, temperatura, fósforo total, nitrogênio total e nitrogênio total kjeldahl não estão contemplados nas referidas legislações, não possuindo valor de referência. Os diferentes usos e ocupação do solo não interferiram nas variáveis físicas e químicas da água. Assim, a análise macroscópica ambiental demonstrou que os parâmetros que apresentaram baixa preservação podem estar interferindo na qualidade da água consumida pelos produtores rurais. As variáveis microbiológicas foram quantificadas nos diferentes usos e ocupação do solo, bem como nas diferentes épocas estudadas, levando-se a concluir que a localização dos poços rasos de consumo humano, aspectos construtivos e suas condições higiênico sanitárias influenciaram diretamente nos resultados obtidos para estas variáveis. Os contaminantes ambientais emergentes foram detectados nas épocas 1 e 2 em todos os usos e ocupação do solo, com os fármacos e agrotóxicos apresentando concentrações inferiores ao permitido para a potabilidade da água de consumo humano. Acredita-se que a presença desses compostos nos diferentes usos e ocupação se deve pelo fato de que as propriedades rurais apresentavam outras atividades secundárias, além das estudadas, podendo este ter influenciado nos resultados obtidos.
Show more [+] Less [-]Evaluación de la calidad del agua marina en el Parque Nacional Caguanes, Sancti Spíritus, Cuba | Marine water quality assessment of Caguanes National Park, Sancti Spíritus, Cuba Full text
2021
Hernández Ramos, Idania | Borroto Escuela, Daily Y. | Castro Castillo, Marilys | Caraballo Yera, José A. | Falcón Méndez, Armando
La investigación se realizó en el área marina del Parque Nacional Caguanes (PNC). El ob- jetivo principal fue la evaluación de la calidad del agua, a partir del monitoreo sistemático en el área marina y la determinación de indicadores abióticos tales como: salinidad, pH, oxígeno disuelto (OD), demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO). Los resultados demuestran que, a pesar de ser evaluado como un cuerpo de agua de dudosa calidad, existe una rehabilitación de los indicadores ambientales, con fluctuaciones de los valores en el indicador salinidad, pero con una tendencia al ascenso, así como de la temperatura. Por otra parte, existen valores de OD que presentan cierta estabilidad que superan los 5 mg/l, en la mayoría de las determinaciones. El pH, DBO5, DQO, están en los rangos que establecen las normas de calidad de agua para estos ambientes. Las principales fuentes de presión a las que está expuesta el área marina del PNC son: prácticas inadecuadas en el sector agropecuario, con áreas dedicadas a la ganadería (intensiva y extensiva), extensas áreas dedicadas al cultivo del arroz, manejos inadecuados de los cursos de agua que llegan a la costa, canalización, control de ríos, arroyos y modi- ficación de sus caudales. Otras fuentes de presión que influyen en la calidad del agua son la excesiva roturación de los terrenos, la influencia de los centros urbanos y los eventos naturales extremos. | The research was carried out in the marine area of Caguanes National Park (PNC). Main objective was the evaluation of the water quality, based on the systematic monitoring of the marine area and the determination of abiotic indicators such as: salinity, pH, dissolved oxygen (DO), biochemical oxygen demand (BOD5), chemical demand oxygen (COD). The results show that despite being evaluated as a body of water of doubtful quality, there is a rehabilitation of the environmental indicators, with fluctuations in the values of salinity, but with an upward trend, as well as temperature. On the other hand, there are dissolved oxygen values that present some stability, those that exceed 5 mg/l in most determinations. pH, biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), are in ranges that establish the international water quality standards for these environments. The main sources of pressure to which the marine area of Caguanes National Park is exposed are: inadequate practices in the agricultural sector, with areas dedicated to intensive and extensive cattle raising, and extensive areas dedicated to rice cultivation, a wrong manage- ment of the water courses that reach the coast, canalization; control of rivers, streams and modification of their flows. Other sources of pressure that influence the water quality are an excessive land clearing, the influence of the urban centers, and extreme natural events. | Published | Refereed
Show more [+] Less [-]Supply with rain water to rural communities of the State of Campeche, Mexico | Abastecimiento con agua de lluvia a comunidades rurales del estado de Campeche, México Full text
2021
Aceves-Navarro, E. | Reyes-Montero, J. A. | Vera-Espinoza, J.
En Campeche, México, existen muchas comunidades rurales que no cuentan con agua suficiente y de buena calidad
Show more [+] Less [-]Propuesta de metamodelo para la regulación de la demanda urbana de agua potable / Proposed meta-model for the regulation of the urban demand for drinking water Full text
2020
José Andelfo Lizcano-Caro | Rubén Medina-Daza | Mario Guadalupe González-Pérez
En el mundo, la regulación para la prestación del servicio del acueducto se basa en los costos que requiera la empresa para llevarla a cabo, sobre todo en la demanda futura; ejemplo de ello es el indicador para calcular insumos y costos de producción del bien y servicio. En este sentido, la eficiencia, suficiencia financiera y presupuestal dependen en gran medida de la exactitud de las mediciones y proyecciones determinadas para un entorno de mercado. Dentro del proyecto de investigación doctoral “Modelo de regulación para agua potable en horizontes de largo plazo”, se propuso un metamodelo para la regulación de la demanda urbana de agua potable en escenarios de equilibrio inestable, con criterios de solidaridad y priorización de inversiones ecoambientales. Metodológicamente, se aplicaron varias herramientas estadísticas para determinar cuál sería el mejor método. Por ello, se relacionó el cálculo de la demanda de agua y se encontró que deben manejarse determinantes, variables y otros criterios condicionados según la estructura del territorio y diferentes parámetros socioeconómicos. Además, el sistema de soporte de decisiones, auxiliado por un análisis de redes neuronales, se acomodó mejor a las condiciones de los complejos urbanos. Sin embargo, se tuvieron dificultades en la búsqueda de la información, ya que los metamodelos son una herramienta relativamente reciente en comparación con el registro de información en bases de datos del servicio de acueducto.
Show more [+] Less [-]Proposta metodológica para avaliação e otimização de redes de monitoramento de qualidade da água | Methodological proposal for the evaluation and optimization of water quality monitoring networks Full text
2019
Fraga, Micael de Souza | Silva, Demetrius David da | http://lattes.cnpq.br/5726608676680340 | Elesbon, Abrahão Alexandre Alden | Guedes, Hugo Alexandre Soares | Santos, Gérson Rodrigues dos
O monitoramento da qualidade da água é fundamental para a elaboração de uma base de dados confiável e adequada para fins de planejamento e gestão dos recursos hídricos e, neste contexto, os projetos de redes de monitoramento qualitativo em bacias hidrográficas têm se tornado cada vez mais relevantes. Bem projetada, uma rede de monitoramento identifica problemas de qualidade da água ao mesmo tempo em que estabelece valores de referência para a análise de tendências de curto e longo prazos. Entretanto, a ausência do planejamento da rede com base em métodos científicos pode acarretar no desperdício de recursos humanos, financeiros e logísticos, uma vez que estações de monitoramento podem ser instaladas em locais inadequados, ocasionado a geração de dados redundantes e pouco representativos. Sendo assim, o objetivo geral do presente estudo foi estruturar uma metodologia para avaliação, otimização e instalação de redes de monitoramento da qualidade da água. Todo o estudo foi realizado na porção mineira da bacia do rio Doce. No primeiro capítulo é demonstrada a aplicação de um conjunto de técnicas estatísticas multivariadas (Análise de Cluster e Análise Fatorial/Análise de Componentes Principais) com o objetivo de identificar as principais variáveis de qualidade da água a serem priorizadas nas campanhas de monitoramento, as suas possíveis fontes de poluição, bem como a melhor frequência de amostragem. Com os resultados identificou-se que as variáveis selecionadas pelas análises representam a alta susceptibilidade que a bacia do rio Doce apresenta à erosão, ao lançamento de efluentes domésticos nos corpos hídricos da bacia e à contaminação por metais pesados oriundos de atividades industriais e de mineração. Foram identificadas 14 variáveis como prioritárias na rede de monitoramento, sendo elas: clorofila a, coliformes totais, condutividade elétrica, demanda bioquímica de oxigênio, Escherichia coli, feofitina a, ferro dissolvido, fósforo total, manganês total, nitrogênio amoniacal total, oxigênio dissolvido, sólidos em suspensão totais, sólidos totais e turbidez. Os resultados também mostraram que a variação da qualidade da água do rio Doce é determinada, em parte, pela sazonalidade, reiterando a importância da frequência de monitoramento mensal nas estações da bacia do rio Doce. No segundo capítulo foram utilizadas técnicas estatísticas para analisar a tendência temporal e espacial (testes de Mann-Kendall, Sazonal de Mann-Kendall, correlação de Spearman na análise temporal e Análise de Cluster na análise espacial) dos dados de qualidade da água. Utilizando o Índice de Qualidade das Águas e as variáveis que o compõe, foi possível analisar a variabilidade da qualidade da água ao longo dos anos de monitoramento, identificando as áreas mais impactadas e as principais estações de monitoramento a serem mantidas na rede. Com os resultados das análises de tendência temporal identificou-se que a maior parte das estações que apresentaram tendências de redução na qualidade da água estão localizadas em áreas com adensamento populacional, demonstrando a forte influência das péssimas condições sanitárias dos municípios na qualidade da água da bacia. Na análise de tendência espacial, a análise de cluster agrupou as estações de monitoramento em seis clusters com base na sua similaridade entre os valores da qualidade das águas e, juntamente com os resultados das outras análises, verificou-se que a bacia do rio Caratinga apresentou o maior grau de poluição. Também foi possível apontar cinco estações que podem ser realocadas ou desativadas. Por fim, no terceiro capítulo, foi apresentada uma proposta metodológica para subsidiar a alocação de estações de monitoramento qualitativo. O método levou em consideração oito critérios relevantes ao monitoramento da qualidade da água em bacias hidrográficas brasileiras, sendo totalmente executado em ambiente de sistema de informação geográfica e aplicado em locais que possuem ou não redes de monitoramento já instaladas. Como a parte mineira da bacia do rio Doce já possui uma rede de monitoramento com 65 estações em operação, foi proposta uma expansão da rede e também realizada a simulação de um cenário considerando que a área não possuía uma rede já instalada. Com a aplicação da metodologia, sete novos locais foram propostos a fim de que a área de estudo possuísse a densidade recomendada pela Agência Nacional de Águas (ANA), sendo constatado que a Unidade de Gestão de Recursos Hídricos do rio Caratinga (UGRH5 Caratinga) possui a maior deficiência de estações dentre as seis unidades avaliadas na parte mineira da bacia do rio Doce. Na simulação do cenário considerando a não existência de rede, o mapa de adequabilidade obtido foi comparado com a atual rede de monitoramento e foi possível classificar as estações conforme a finalidade para qual foram instaladas, tais como: monitorar ambientes sob impacto de atividades antrópicas ou estabelecer padrões de referência para os corpos hídricos. | The monitoring of water quality is critical to the development of a reliable and adequate data base for planning and management of water resources. In this context, projects of networks for qualitative monitoring in river basins have become increasingly relevant. A well-designed, monitoring network identifies water quality problems while establishing benchmarks for analyzing short- and long-term trends. However, the lack of network planning based on scientific methods may result in a waste of human, financial and logistical resources, since monitoring stations can be established in inappropriate places, causing the generation of redundant and unrepresentative data. Thus, the general objective of the present study was to structure a methodology for evaluation, optimization and establishment of water quality monitoring networks. The whole study was carried out in the Minas Gerais portion of the Doce river basin. It is demonstrated in the first chapter the application of a set of multivariate statistical techniques (Cluster Analysis and Factor Analysis/Principal Component Analysis) with the objective of identifying the main water quality variables to be prioritized on the monitoring campaigns, their potential sources of pollution as well as the best sampling frequency. It was identified from the results that the variables selected by the analysis, represent the high susceptibility of the Doce river basin to erosion, domestic effluents release into its water bodies and heavy metals contamination coming from industrial and mining activities. A total of 14 variables were identified as priority variables in the monitoring network: chlorophyll a, total coliforms, electrical conductivity, biochemical oxygen demand, thermotolerant coliforms, pheophytin a, dissolved iron, total phosphorus, total manganese, total ammoniacal nitrogen, dissolved oxygen, total suspended solids, total solids and turbidity. The results also showed that the water quality variation of the Doce River is determined in part by the seasonality, emphasizing the importance of monthly monitoring in the stations of the Doce river basin. Statistical techniques were used in the second chapter to analyze the temporal and spatial water quality trend (Mann-Kendall trend test, Seasonal Mann-Kendall trend test, Spearman’s rank correlation coefficient on the temporal analysis and Cluster Analysis on spatial analysis). The use of Water Quality Index and the variables that compose it, made possible to analyze the variability of water quality over the years of monitoring, identifying the most impacted areas and the main monitoring stations to be maintained in the network. The results of time trend analysis made possible to find out that most of the stations that presented a decreasing tendency in water quality are located in areas with population densification, indicating the strong influence of poor sanitary conditions of the cities to the basin water quality. In the spatial trend analysis, the cluster analysis grouped the monitoring stations into six clusters based on the similarity of the water quality values. Along with the results of the other analysis, it was verified that the Caratinga river basin presented the highest pollution degree. It was also possible to point out five stations that can be relocated or deactivated. Finally, in the third chapter, a methodological proposal was presented to subsidize the allocation of qualitative monitoring stations. The method took into account eight criteria that are relevant to the monitoring of water quality in the river basins in Brazil, being fully executed in a geographic information system condition and performed in locations whether monitoring networks have been established or not. Since the Minas Gerais portion of the Doce river basin already has a monitoring network with 65 stations in operation, it was proposed to expand the network and also a scenario was simulated considering that the area did not have an already established network. As the methodology was applied, seven new sites were proposed so that the study area had the density recommended by the National Water Agency (Agência Nacional de Águas - ANA), and it was verified that the Caratinga River Water Resources Management Unit (Unidade de Gestão de Recursos Hídricos do Rio Caratinga - UGRH5 Caratinga) has the least number of stations among the six units evaluated in the Minas Gerais portion of the Doce river basin. Considering the non-existence of a network, in the scenario simulation, the adequacy map obtained was compared with the current monitoring network and it was possible to classify the stations according to the purpose for which they were established, such as: monitoring environments under anthropic activities or establishing standards for water bodies.
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