Na publicação: Daniel Victoria, Luciana Alvim Romani, Stanley R Medeiros Oliveira. Organizadores: Maria Fernanda Moura, Jayme Garcia Arnal Barbedo, Alaine Margarete Guimarães, Valter Castelhano de Oliveira. SBIAgro 2019.

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.

Endotherms dissipate heat to the environment to maintain a stable body temperature at high ambient temperatures, which requires them to maintain a balance between heat dissipation and water conservation. Birds are relatively small, contain a large amount of metabolically expensive tissue, and are mostly diurnal, making them susceptible to physiological challenges related to water balance and heat dissipation. We compiled total evaporative water loss (TEWL) measurements for 174 species of birds exposed to different temperatures and used comparative methods to examine their relationships with body size, ambient temperature, precipitation, diet, and diel activity cycle. TEWL in the thermoneutral zone (TNZ) was associated primarily with body mass and activity phase. Larger and more active-phase birds, with their higher metabolic rates, lost more water through evaporation than smaller, resting-phase birds, particularly at higher thermal exposures. However, maximum temperature of the natural habitat became an important determinant of TEWL when birds were exposed to temperatures exceeding the TNZ. Species from hotter climates exhibited higher TEWL. Adaptation to arid climates did not restrict evaporative water loss at thermal conditions within the TNZ, but promoted evaporative water loss at exposures above the TNZ. The TEWL of granivores, which ingest food with low water content, differed little from species with other food habitats under all thermal conditions. The effects of environmental covariates of TEWL were dissimilar across thermal exposures, suggesting no evidence for a tradeoff between water conservation in the TNZ and heat dissipation at exposure to higher temperatures. Thus, birds may be able to acclimate when climate change results in the need to increase heat dissipation due to warming, except perhaps in hot, arid environments where species will need to depend heavily upon evaporative cooling to maintain homeothermy.

El acuífero freático es la única fuente de agua para consumo humano en puestos del Salar de Pipanaco, Pomán, provincia de Catamarca. El objetivo es determinar la calidad química del agua utilizada para bebida por las poblaciones de los parajes: Taco Suna, San Jerónimo, Tucumanao, Balde de la Pampa, San Nicolás, Puesto Corazón de Jesús, San Roque, Maderera de San Antonio y Zapi Cruz, ubicados en el Salar de Pipanaco y su relación con los aspectos hidrogeológicos del área. Se determinaron las concentraciones de iones mayoritarios y minoritarios, se caracterizó geoquímicamente la calidad del agua utilizando los diagramas de Schoeller y Piper, se evaluó su aptitud en función del CAA y la OMS y se analizaron antecedentes hidrogeológicos del Salar de Pipanaco. La magnitud de exposición de las personas a enfermedades de origen hídrico es alta ya que las concentraciones de fluoruro, arsénico y sulfato superan los límites para consumo humano fijados por las normativas consultadas. | The freatic aquifer is the only source of water for human consumption at posts in the Salar de Pipanaco, Pomán, province of Catamarca. The objective is to determine the chemical quality of the water used for drinking by the populations of the places: Taco Suna, San Jerónimo, Tucumanao, Balde de la Pampa, San Nicolás, Puesto Corazón de Jesús, San Roque, Maderera de San Antonio and Zapi Cruz, located in the Salar de Pipanaco and its relationship with the hydrogeological aspects of the area. The concentrations of major and minor ions were determined, water quality was geochemically characterized using the Schoeller and Piper diagrams, their aptitude was evaluated according to the CAA and the WHO and hydrogeological antecedents of the Salar de Pipanaco were analyzed. The magnitude of exposure of people to hydric origin diseases is high since the concentrations of fluoride, arsenic and sulfate exceed the limits for human consumption set by the regulations consulted. | Asociación Argentina de Energías Renovables y Medio Ambiente (ASADES)

El presente proyecto muestra el proceso realizado para la selección de un sistema de mejora de la calidad de agua de la Junta de Agua y Saneamiento Regional San José de Cutuglagua. Se empezó con la realización de una caracterización en diferentes puntos del recorrido del sistema, se realizaron análisis fisicoquímicos y microbiológicos, los cuales ofrecen una idea de cómo se encuentra el estado del agua actualmente. A partir de esos resultados se buscaron alternativas para mejorar la calidad, se las compararon y se escogieron las que se adaptaron más a las necesidades de la comunidad. Finalmente, se diseñó la alternativa de acuerdo a las características del lugar, siendo esta la mejora de la captación, conducción y desinfección del agua, la cual se presentó a la comunidad junto con el informe de costos y una propuesta donde la comunidad se pueda guiar por sus propios medios. | This project shows the process carried out to select a system that improves the water quality of the San José de Cutuglagua Regional Water and Sanitation Board. It began with the water characterization in different points of the system. Physicochemical and microbiological analyzes were performed, which offered an idea of how water is. Based on these results, alternatives were sought to improve quality. These alternatives were compared and those that were most suitable for the community needs were chosen. Finally, the alternative was designed according to the characteristics of the place, this being the improvement of water collection, conduction and disinfection, then it was shown to the community along with the cost report and a proposal with which the community can be guided in the process by their own means. | Guerra Salcedo, Santiago Stalin, director

A presente dissertação tem como objetivo contribuir para o estudo da valorização de insolúveis da cal provenientes do tratamento da água para abastecimento publico, no espessamento de lamas de ETAR. Foram utilizados insolúveis da cal provenientes da ETA da Asseiceira como coagulante, em ensaios de sedimentação com lamas provenientes da ETAR de Castelo Branco, com o objetivo de avaliar o potencial efeito do coagulante na sedimentação das lamas, bem como na qualidade do sobrenadante. O condicionamento das lamas foi efetuado em Jar-Test. Foram igualmente efetuados ensaios de sedimentação com cal hidratada, por forma a comparar os resultados obtidos. Os ensaios realizados permitiram concluir que a utilização do coagulante em estudo nas lamas primárias foi benéfica para a sedimentação das lamas tendo permitido obter remoções de SST entre 81-96%; de SSV entre 57-94%; da CQO entre 34-53% e de fósforo entre 72-99%. A utilização de cal comercial nas mesmas concentrações que o coagulante não se mostrou eficaz na melhoria da sedimentação das lamas primárias. No entanto, com quantidades utilizadas foi possível remover até 50% dos sólidos suspensos totais e 73% dos sólidos suspensos voláteis do sobrenadante. Na remoção de CQO e fósforo, o doseamento de cal comercial não se mostrou eficaz. O doseamento de insolúveis da cal em lamas biológicas não permitiu obter melhorias na velocidade de sedimentação das lamas. No entanto, foi possível obter eficiências de remoção de SST entre 23-60%; de SSV entre 15-62%; de CQO entre 14-71% e de fósforo entre 87-95%. O doseamento de cal comercial não foi eficaz na melhoria da velocidade de sedimentação das lamas biológicas, embora tenha-se mostrado eficaz na remoção de SST, SSV, CQO e Pt. De um modo geral, o recurso aos insolúveis da cal mostrou ser mais eficaz do que a cal comercial na melhoria da sedimentação de lamas e na remoção de SST, SSV, CQO e Pt, pelo que poderá constituir uma alternativa viável.

"Las pérdidas aparentes o comerciales son las que resultan más difíciles de contabilizar para las empresas prestadoras de servicio de abastecimiento de agua potable. Se caracterizan porque los suscriptores y clientes consumen el agua potable pero esta no resulta registrada ni facturada por la empresa. Estas se pueden agrupar en las siguientes categorías con base a su origen: inexactitudes de medición, errores en los manejos de datos, y el consumo no autorizado. A partir de esto y realizando una revisión bibliográfica, se obtienen las variables que se relacionan directamente con las pérdidas comerciales y van a permitir la disminución del volumen de agua no facturado. En una situación ideal, se debería esperar que los prestadores de servicio de abastecimiento de agua potable tiendan a disminuir todas las pérdidas que se presentan en sus sistemas, pero es claro que existen limitantes técnicas y económicas que no hacen posible alcanzar un nivel cero de pérdidas, por lo cual se debe trabajar por tener un nivel de pérdidas que sea aceptado como eficiente y que pueda ser controlado y manejado. En este caso que el IANC (Índice de Agua No Contabilizada) que tiene en cuenta el volumen producido por la empresa, es decir, el volumen de ingreso al sistema según la terminología de la IWA y el valor que fue facturado durante un mes, sea de 30%. Para ello, las estrategias que resultan con mayor impacto y factibilidad para que sean implementadas por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, son restaurar los medidores que se encuentran averiados y es posible su arreglo. Por otro lado, es posible una calibración y un programa de seguimiento e implementar un plan de revisión general del estado de los medidores. Las cuales se relacionan con las variables que mayor reducción de volumen presentan en el transcurso de un periodo de un año: medidores averiados, edad de medidores, usuarios clandestinos y calibración de medidores."--Tomado del Formato de Documento de Grado. | "The apparent or commercial losses are those that are the most difficult to account for the companies that provide drinking water supply service. They are characterized because subscribers and customers consume drinking water but this is not registered or billed by the company. These can be grouped into the following categories based on their origin: measurement inaccuracies, errors in data handling, and unauthorized consumption. From this and by conducting a bibliographic review, the variables that are directly related to commercial losses are obtained and will allow the decrease in the volume of non-invoiced water. In an ideal situation, it should be expected that the providers of drinking water supply service tend to reduce all the losses that occur in their systems, but it is clear that there are technical and economic limitations that do not make it possible to reach a zero level of losses, so you must work to have a level of losses that is accepted as efficient and can be controlled and managed. In this case, the IANC (Uncounted Water Index) that takes into account the volume produced by the company, that is, the volume of income to the system according to the terminology of the IWA and the value that was billed for a month, is of 30%. For this, the strategies that result with the greatest impact and feasibility for them to be implemented by the Bogotá Aqueduct and Sewer Company, are to restore the meters that are damaged and their arrangement is possible. On the other hand, it is possible a calibration and monitoring program and implement a plan for general review of the status of the meters. Which are related to the variables that have the greatest reduction in volume during a period of one year: broken meters, age of meters, clandestine users and calibration of meters."--Tomado del Formato de Documento de Grado. | Ingeniero Ambiental | Pregrado

As albufeiras de águas públicas, são elementos estruturantes do território, com valores e funções específicas e constituem reservas estratégicas de águas. As vulnerabilidades das albufeiras aos impactes dos usos do solo e das actividades desenvolvidas na área circundante, desafiam o planeamento dos recursos hídricos e respectivas abordagens regulatórias. No contexto jurídico nacional, as albufeiras, têm sido enquadradas em planos de natureza especial, i.e., os planos de ordenamento de albufeiras de águas públicas (POAAP), agora designados por programas. Esta tese assenta na importância do controlo do uso do solo para a protecção da água e estuda o contributo dos planos de protecção de albufeiras para a valorização do nexus ‘água-território’. Tem como principal objectivo avaliar a tipologia de regras de controlo do uso do solo nas suas margens e a respectiva formulação. A metodologia de investigação incluiu a revisão da literatura da especialidade, a análise do enquadramento jurídico e institucional dos sistemas de planeamento de recursos hídricos e do território em Portugal, a formulação do modelo analítico que suporta a análise empírica do trabalho, e ainda a ponderação crítica dos resultados obtidos. A análise empírica compreendeu o estudo da articulação ‘água-território’ em três tipos de planos. Primeiro, analisando o modo como os Planos de Gestão de Região Hidrográfica (PGRH) se constituem como referenciais para essa articulação e como se referem aos POAAP. Segundo, estudando o modo como os POAAP incorporam regras de controlo do uso do solo tendo em vista a protecção da água, com que abordagens regulatórias e como contribuem para reforçar o nexus ‘água-território’ nos PDM que abrangem. Terceiro analisando de que modo os Planos Directores Municipais (PDM) intersectados por POAAP incorporam medidas de protecção das albufeiras. As principais conclusões da tese incidem em três aspectos críticos. O primeiro mostra que, apesar dos desafios propostos pela Directiva-Quadro da Água (DQA), o papel dos PGRH enquanto referencial capaz de sublinhar a importância da articulação ‘água território’ e em particular das albufeiras é ainda frágil e não é reforçado no segundo ciclo de planeamento. O segundo aspecto mostra que os POAAP adoptam um conjunto diversificado de regras de controlo do uso do solo para as margens das albufeiras, dominado essencialmente pela agricultura, indústria e turismo mas com uma abordagem regulatória pouco diversificada, com regras fundamentalmente proibitivas, raramente explicando a motivação, o contributo esperado, ou indicadores que esclareçam limites de uso, o que, por um lado, contraria as boas práticas regulatórias e por outro inibem a adopção de estratégias criativas e inovadoras de uso do solo capazes de proteger as albufeiras. O regime de protecção de albufeiras revisto após a DQA não alterou de forma expressiva a prática regulatória adoptada pelos POAAP. O terceiro aspecto mostra que os regulamentos de PDM intersectados por POAAP não revelam uma atenção acrescida relativamente à protecção dos recursos hídricos, em particular da albufeira. O método usado permitiu chegar a resultados relevantes não apenas para avaliar a prática regulatória adoptada pelos POAAP, mas também a influência que a legislação em vigor após a DQA teve na formulação de regras. Ao utilizar uma metodologia capaz de avaliar a formulação de regras de planos de albufeira, potencialmente útil para estudos comparativos, a investigação ofereceu uma contribuição ponderada tanto para o debate científico sobre abordagens regulatórias como para a melhoria das actuais práticas regulatórias. Recomenda-se que, entre outros aspectos, as regras adoptadas pelos novos programas de protecção de albufeira sublinhem a articulação ‘água-território’ e adoptem formulações mais substanciadas, referenciadas e responsivas, capazes de serem assimiladas pelos diversos utilizadores da água e agências da administração pública, e de incentivar a adopção de estratégias e intensidades de uso do solo mais coerentes com a vulnerabilidade dos recursos hídricos presentes nos territórios. | The public water reservoirs are structuring elements of the territory, with their specific values and functions and constitute strategic reserves of water. The vulnerabilities of reservoirs to land use impacts and activities on their surrounding areas challenge water resource planning and regulatory approaches. Under the Portuguese legal framework, reservoirs are protected by special plans, i.e. public water reservoir management plans (POAAP), now referred only as programs. This thesis is based on the importance of land use control for water protection and studies the contribution of reservoir protection plans to the enhancement of the 'water-territory' nexus. Its main objective is to evaluate the typology of rules of control of land use in its margins and its formulation. The research methodology included a literature review , the analysis of the legal and institutional framework of water and spatial planning systems in Portugal, the formulation of the analytical model that supports the empirical analysis undertaken in the work, and also the discussion of the results obtained. The empirical analysis included the study of the 'water-territory' articulation in three types of plans. Firstly, by analyzing how the River Basin Management Plans (PGRH) constitute as references for this articulation and how they refer to POAAP. Secondly, by studying how POAAP incorporates land-use control measures for water protection and regulatory approaches. Thirdly, by analyzing how the Municipal Master Plans (PDM) interspersed by POAAP incorporate measures to protect the reservoirs. The main conclusions of the thesis focus on three critical aspects. The first shows that, despite the challenges posed by the Water Framework Directive (WFD), the role of RBMP as a benchmark capable of underlining the importance of 'water-territory' and in particular of the reservoirs is still fragile and not reinforced in the second planning cycle. The second aspect shows that the POAAP adopt a diversified set of land use rules for the banks of the reservoirs, dominated essentially by agriculture, industry and tourism, but with rigid regulatory approaches, mainly prohibitive rules, rarely explaining the motivation , the expected contribution, or indicators able to clarify limits of use, which, on the one hand, contravenes good regulatory practices and, on the other hand, inhibits the adoption of creative and innovative land use strategies capable of protecting reservoirs. To make matters worse the reservoir protection regime revised after the WFD did not significantly changed the regulatory practices adopted by POAAP. The third aspect shows that the PDM regulations interspersed by POAAP do not reveal an increased attention to the protection of the water resources, namely the reservoir. The method which was used allowed us to arrive at relevant results not only to assess the regulatory practice adopted by the POAAP but also the influence that the legislation in force after the WFD had on the formulation of rules. By using a methodology capable of evaluating the formulation of reservoir plan rules, potentially useful for comparative studies, the research offered a considered contribution both to the scientific debate on regulatory approaches and to the improvement of current regulatory practices. It is recommended that, among other aspects, the new protection programs rules for the reservoir should emphasize the 'waterterritory' linkage and adopt more substantiated, referenced and responsive formulations that can be assimilated by different water users and management agencies and to encourage the adoption of land use strategies and intensities that are more consistent with the vulnerability of water resources in the territories. | Programa Doutoral em Ciências e Engenharia do Ambiente