Orientadora: Profa. Dra. Heloíse Garcia Knapik | Coorientador: Prof. Dr. Cristovão V.S. Fernandes | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 15/03/2018 | Inclui referências: p. 166-178 | Resumo: Reservatórios são ambientes artificiais construídos para atender uma ou mais necessidade da população. Um dos seus usos é para o abastecimento público, onde a qualidade da água deve estar de acordo com a legislação 357 CONAMA de 2005. Um dos principais agentes de alteração da qualidade de água em ambientes lênticos é a matéria orgânica, no qual, pode ser proveniente de origem natural ou antropogênica. Ainda, a matéria orgânica natural pode ser categorizada quanto a sua fonte, sendo a fonte alóctone relacionada a material terrestre (solo, folhas, galhos, animais e plantas mortos) e a fonte autóctone a material aquogênico (bactérias, produtividade primária, macrófitas). O reservatório Passaúna está localizado nas cidades de Curitiba e Araucária, onde abastece mais de 650.000 habitantes da Capital paranaense e sua região metropolitana. Foram escolhidos 5 pontos do reservatórios para verificar a variação espacial e temporal da qualidade da água e a caracterização da matéria orgânica. Os índices de Uv-vis e a espectroscopia de fluorescência mostraram uma composição mista da matéria orgânica no reservatório Passaúna, com tendências de maior concentração de material autóctone na região lacustre enquanto que o material pedogênico foi fortemente encontrado nos afluentes e na montante do reservatório. Ainda, a matriz de fluorescência indicou uma maior concentração de MOD fluorescente relacionada a substâncias húmicas. Além disso, os parâmetros de qualidade de água variaram tanto espacialmente quanto temporalmente onde para cada fotografia o reservatório apresentou um resultado, onde o fósforo total nos afluentes e na região do Buffer e Ponte Ferraria apresentou valores acima para todas as campanhas, indicando que nesses locais mesmo em diferentes condições climáticas e hidrológicos o fósforo total encontra acima do permitido pela legislação. | Abstract: Reservoirs are artificial environments built to meet one or more needs of the population. One of its uses is for public water supply, where the quality of water must be in accordance with the legislation of 357 CONAMA/2005. One of the main agents of alteration of water quality in lentic environments is organic matter, in which it can be from natural or anthropogenic origin. In addition, natural organic matter can be categorized as its source, being the allochthonous source related to terrestrial material (soil, leaves, branches, animals and dead plants) and the autochtonous source to aquogenic material (bacteria, primary productivity, macrophytes). The Passaúna reservoir is located in the cities of Curitiba and Araucária, where it supplies more than 650,000 inhabitants of the capital of Paraná and its metropolitan region. Five points of the reservoirs were chosen to verify the spatial and temporal variation of the water quality and the organic matter characterization. Uv-vis indices and fluorescence spectroscopy showed a mixed composition of the organic matter in the Passaúna reservoir, with tendencies of higher concentration of autochthonous material in the lacustrine region, while the pedogenic material was strongly found in the tributaries and in the reservoir. Further, the fluorescence matrix indicated a higher concentration of fluorescence DOM related to humic substances. In addition, the water quality parameters varied both spatially and temporally where for each photograph the reservoir presented a result, where the total phosphorus in the tributaries and in the region of the Buffer and Ferraria Bridge presented values above for all the campaigns, indicating that in those places even in different climatic and hydrological conditions, total phosphorus is above that permitted by legislation.

Orientadora: Profa. Dra. Nerilde Favaretto | Coorientador: Prof. Dr. Vander de Freitas Melo | Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo. Defesa: Curitiba, 14/04/2017 | Inclui referências ao final de cada capítulo | Area de concentração : Solo e ambiente | Resumo: A aplicação de dejeto líquido animal em áreas agrícolas promove melhorias na qualidade do solo, no entanto, o manejo inadequado desse dejeto pode potencializar problemas ambientais. A aplicação de dejeto líquido modifica a superfície do solo através do processo de selamento superficial o qual promove diminuição na infiltração de água e consequentemente aumento nas perdas de solo, água e nutrientes. O objetivo geral deste estudo foi avaliar a influência da aplicação do dejeto líquido bovino (DLB) nos mecanismos de selamento superficial e consequentemente nas perdas de água, solo e nutrientes via escoamento superficial. No intuito de atingir esse objetivo, o estudo foi dividido em três partes, aqui apresentado como capítulos. No primeiro capítulo foram avaliadas as perdas de água, solo e nutrientes com aplicação em superfície de dejeto líquido bovino. Um experimento com chuva simulada foi conduzido em amostras indeformadas, coletadas em área de plantio convencional e plantio direto, com simulação de chuvas nas amostras sem aplicação de dejeto e nos intervalos de 24 horas e 7 dias após a aplicação do DLB. As maiores perdas de água, solo e nutrientes ocorreram quando a chuva simulada foi realizada no intervalo de 24 horas após aplicação do DLB, independente do sistema de preparo. O intervalo de 7 dias entre a aplicação de dejeto e o evento de chuva simulada reduziu as perdas de solo, P particulado e N particulado em ambos os sistemas de preparo. No segundo capítulo foi avaliado a aplicação de dejeto líquido bovino, em sistema de plantio direto, influenciando a condutividade hidráulica do solo através dos mecanismos de selamento superficial. Para tal, um experimento de condutividade hidráulica saturada foi conduzido em solos textura argilosa e franco-argilo arenosa, e os tratamentos foram compostos de dois teores de sólidos totais (0 e 9,4 %); duas doses de DLB (30 e 60 m3 ha-1); e duas condições de cobertura do solo (0 e 5 Mg ha-1 de palhada de aveia). A condutividade hidráulica foi determinada antes da aplicação de DLB e nos intervalos de 24 horas e 7 dias após aplicação do dejeto líquido. A aplicação de dejeto líquido bovino em superfície promoveu selamento superficial do solo e o mecanismo físico (entupimento dos poros pelos sólidos totais) foi o principal agente, contribuindo com cerca de 93 %. O selamento superficial representado pelo Índice de selamento (IS) foi maior no intervalo de 24 horas para todos os tratamentos avaliados, para ambos os solos (argiloso e franco-argilo arenoso). No terceiro capítulo, foram avaliados os mecanismos de selamento superficial do solo pela técnica de tomografia computada. O estudo incluiu dois solos (argiloso e franco-argilo arenoso) e aplicação de DLB com 4,3 % sólidos totais para determinar o efeito do mecanismo físico mais químico e a aplicação de DLB com 0 % de sólidos totais para determinar o mecanismo químico. Análise de imagens obtidas pelo método de tomografia de raio-X foram realizadas antes da aplicação de DLB e nos intervalos de 24 horas e 7 dias após a aplicação do dejeto líquido. A porosidade volumétrica foi quantificada milímetro por milímetro e a mudança de porosidade promovida pela aplicação do DLB foi calculada pela diferença entre antes e após a aplicação do dejeto líquido. A aplicação do DLB promoveu o selamento superficial modificando a porosidade do solo nos primeiros milímetros de profundidade, independente do solo, influenciado principalmente pelo entupimento dos poros. O decréscimo na porosidade foi maior pelo mecanismo físico no intervalo de 24 horas após a aplicação do dejeto líquido. Palavras-chave: plantio direto, adubo orgânico, qualidade da água, entupimento de poros, dispersão de argila, infiltração, porosidade do solo, microtomografia. | Abstract: Liquid animal manure applied in agricultural areas improves soil quality; however, the inadequate management of this manure may potentiate environmental problems. The liquid manure application modifies the soil surface through the surface sealing process, which promotes water infiltration decrease and consequently increases in soil, water and nutrients losses. The general objective of this study was to evaluate the influence of liquid dairy manure (LDM) application in the surface sealing mechanisms and consequently the losses of water, soil, and nutrients through of runoff. In order to achieve this goal, the study was divided into three parts, presented here as chapters. In the first chapter, the losses of water, soil and nutrients with application, on surface, of liquid dairy manure were evaluated. A simulated rainfall experiment was conducted in undisturbed samples, collected in conventional tillage and no-till, with rainfall simulation in the samples without manure application and at intervals of 24 hours and 7 days after LDM application. Highest water, soil and nutrients losses occurred when the simulated rainfall was performed in the interval of 24 hours after LDM application, regardless of the tillage system. The interval of 7 days between manure application and simulated rainfall event reduced the losses of soil, particulate P, and particulate N, in both tillage systems. In the second chapter, the liquid dairy manure application was evaluated in a no-till system, influencing the soil saturated hydraulic conductivity through the surface sealing mechanisms. For this purpose, a saturated hydraulic conductivity experiment was conducted on clayey and sandy clay loam soils, and the treatments were composed of two total solids contents (0 and 9.4 %); two LDM dose (30 and 60 m3 ha-1); and two soil cover (0 and 5 Mg ha-1 of oat straw). Saturated hydraulic conductivity was determined before LDM application and in the intervals of 24 hours and 7 days after LDM application. The liquid dairy manure application, on surface, promoted soil sealing and the physical mechanism (clogging of pores by total solids) was the main agent, accounting for around 93 %. The surface sealing represented by sealing index (SI) was higher in the interval of 24 hours for all evaluated treatments, for both soils (clayey and sandy clay loam). In the third chapter, the soil surface sealing mechanisms by the computerized tomography technique were evaluated. The study included two soils (clayey and sandy clay loam) and LDM application with 4.3 % total solids to determine the effect of physical plus chemical mechanism and LDM application with 0 % of total solids to determine the chemical mechanism. Analysis of images obtained by the X-ray tomography method was performed before LDM application, and in the intervals 24 hours and 7 days after the liquid manure application. The volumetric porosity was quantified millimeter by millimeter, and the change of porosity promoted by LDM application was calculated by the difference between before and after liquid manure application. LDM application promoted the surface sealing modifying the soil porosity in the first millimeters of depth, independent of the soil, mainly influenced by pore clogging. The porosity decrease was greater by the physical mechanism in the interval of 24 hours after liquid manure application. Key-words: no-till, organic fertilizer, water quality, clogging of pore, clay dispersion, infiltration, soil porosity, microtomography.

Os bioindicadores são usados para avaliar mudanças no ambiente aquático. Substâncias químicas incorporadas em ambientes naturais interferem no desenvolvimento desses organismos. A pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade da água da represa Cocais, em Patrocínio, Minas Gerais, utilizando parâmetros físico-químico da água e teste de micronúcleo em peixes. Nesse estudo, foram utilizados peixes da espécie Oreochromis niloticus L. (Tilápia-do-nilo) introduzidos na represa após a sua construção. Material genético de vinte e oito indivíduos foi coletado em dois pontos, P1 na nascente e P2 na represa. A análise citológica foi realizada utilizando-se microscópio óptico, sendo examinados 4000 eritrócitos por peixe. Para a caracterização físico-química das amostras de água foram realizadas duas coletas no período de chuva e de seca, tanto na nascente como na represa. Os parâmetros analisados (turbiez, pH, oxigênio dissolvido - OD, sólidos totais dissolvidos - SDT), nitrato e nitrogênio amoniacal foram inferiores aos limites estabelecidos na legislação. A condutividade apresentou valores superiores ao indicado pela CETESB, caracterizando uma medida indireta da concentração de poluentes. Com os resultados obtidos no teste de micronúcleos pode-se observar uma maior frequência de micronúcleos nas células dos peixes capturados na represa, sugerindo que a água está contaminada por genotóxicos, que alteraram o material genético desses bioindicadores.

In Argentina a large part of the ornamental plant production is produced in containers, therefore, an important supply is the plant substrate. There is a variety of materials that could be used as a substrate, but its characterization and critical analysis of properties is a previous requirement. Among these, aeration capacity (AC) and water holding capacity (CRA) are outstanding; whose appropriate ranges depend on factors, such as the height of the container. Therefore, in this work we evaluated the appropriate range of substrate AC and CRA for the development of two varieties of Viola and Petunia in container Nº10, with drip irrigation, at two times of the year. Seven substrates made with Sphagnum peat and fine and medium pine bark compost were evaluated. pH, electrical conductivity, granulometry, density, EPT, CRA and CA were analyzed. Two trials with Viola and two with Petunia in containers Nº10 (377 cm³ and 7.5 cm in height) were made. At the end of each trial, the aerial and radical dry mass was measured per plant. Substrate pH was corrected, reaching values between 5.31 and 5.77. It was possible to obtain substrates with a differing AC/CRA relation (P<0.0001) for its later evaluation with plants but substrates with an even lower CA to complete the study were not obtained. The greater development of plants, based on the dry mass, was obtained in the substrate with AC /CRA ratio: 0.511, followed by substrates with 0.589 and 0.792 ratios, regardless of the time of the year. In conclusion, it is proposed that an appropriate substrate should have a CRA of minimum of 50% and an AC of maximum of 50%, provided that the EPT is greater than 85%. | En la Argentina gran parte de la producción de plantas ornamentales son producidas en contenedores, por lo tanto, un insumo importante es el sustrato para plantas. Hay una diversidad de materiales que podrían emplearse como sustrato, pero una de las condiciones previas es la caracterización y el estudio crítico de sus propiedades. Entre estas, se destacan la capacidad de aireación (CA) y capacidad de retención de agua (CRA); cuyos rangos adecuados dependen de factores, como la altura del contenedor. Por lo cual, en este trabajo se evaluó el rango de CA y CRA apropiado del sustrato para el desarrollo de dos variedades de Viola y Petunia en contenedor Nº 10, con riego por goteo, en dos épocas del año. Se evaluaron siete sustratos elaborados con turba de Sphagnum y compost de corteza de pino fina y media. Se analizó el pH, la conductividad eléctrica, granulometría, densidad, EPT, CRA y CA. Se efectuaron dos ensayos con pensamiento y dos con petunia en contenedor Nº 10 (377 cm³ y 7,5 cm de altura). Al finalizar cada ensayo, se midió a cada planta la masa seca aérea y radical. El pH de cada sustrato fue corregido logrando valores entre 5,31 a 5,77. Se logró obtener sustratos con diferente relación CA/CRA (P<0,0001) para su posterior evaluación con plantas pero faltaron sustratos con CA aún menores para completar el estudio. El mayor desarrollo de plantas, basado en la masa seca, se obtuvo en el sustrato con relación CA/CRA: 0,511, seguidos por los sustratos con relación: 0,589 y 0,792, independientemente de la época del año. En conclusión, para el estudio de caso evaluado, se propone que el sustrato apropiado tendría que tener una CRA con un mínimo de 50% y una CA con un máximo de 50%, siempre y cuando el EPT sea superior a 85%.

Objetivou-se com esse trabalho avaliar a depleção de água no substrato associada a doses de esterco bovino no crescimento, acúmulo de fitomassa e no conteúdo relativo de água nos tecidos de plantas jovens de melancieira. Para isto, o estudo foi realizado no período de outubro a novembro de 2015, em casa de vegetação, avaliando-se dois níveis de depleção de água no substrato (100 e 50% da água disponível no solo, AD) e quatro doses de esterco bovino (0,0; 20,0; 40,0 e 60 % do volume do substrato, v/v), arranjados em esquema fatorial, 2 x 4, em delineamento experimental de blocos ao acaso, com cinco repetições, sendo que cada repetição foi constituída por três plantas úteis. As plantas da variedade Crimson Sweet foram semeadas em vasos com capacidade de 0,2 dm³ e conduzidas durante 20 dias após a semeadura, período no qual foram avaliadas quanto: o crescimento, acúmulo de fitomassa e o teor relativo de água nos tecidos. A dose de esterco bovino de 60% do volume do recipiente promove o maior crescimento e acúmulo de fitomassa das plantas de melancia irrigadas a 100% de água disponível no substrato. Doses de esterco bovino até 20% do volume reduzem os efeitos deletérios do estresse hídrico em plantas de melancia irrigada com 50% de água disponível no substrato.

A melancia é uma das hortaliças mais consumidas e produzidas no Brasil. Assim sendo, objetivou – se avaliar diferentes substratos e níveis de água disponíveis na produção de mudas de melancia. O experimento foi conduzido no período de junho a agosto de 2016, numa estufa agrícola, adotando-se o sistema DIC, com arranjo fatorial 7x2, sendo sete substratos S1 = 100% solo, S2 = 75% solo +25% esterco bovino; S3 = 75% solo + 25% húmus; S4 = 50% solo + 50 % E. B.; S5 = 50% solo + 50% húmus; S6 = 25 % solo + 75% E. B.; S7 = 25% solo + 75% húmus, e dois níveis de água no substrato: 50 e 100% da água disponível do substrato, com 4 repetições, totalizando 56 unidades experimentais. As melhores mudas formaram – se nos substratos contendo 75% de matéria orgânica e 25% de solo, sendo o esterco bovino o substrato mais eficiente na retenção e uso da água em comparação aos húmus de minhoca. A redução de 100% para 50% de água disponível no substrato reduziu a produção de mudas. As plantas submetidas a déficit hídrico (50% água disponível no substrato) apresentaram melhor eficiência do uso da água em comparação com aquelas formadas com 100% de água disponível.

"La Comarca Lagunera se ha caracterizado por su importancia lechera y por lo tanto su producción de forrajes para alimento del ganado, la gran limitante por la que pasa la cuenca lechera es el recurso hídrico, cada vez es más difícil de extraer el vital líquido. La poca disponibilidad de agua con que se cuenta en la Comarca Lagunera o bien la baja calidad que este recurso posee en la mayoría de los casos, es un factor limitante para el desarrollo de la agricultura en la región. Poco se había preocupado por las generaciones futuras hasta que se intenta llevar a la práctica la conceptualización de sustentabilidad, mismo que ha representado un reto para investigadores de diferentes disciplinas científicas. El proyecto obedece a la necesidad de optimizar el recurso hídrico para la producción agrícola en la región de la Comarca Lagunera, evaluando las condiciones del predio, la aplicación del agua de acuerdo a la etapa fenológica y el establecimiento de un programa integral para promover el uso sustentable del agua Se evaluó un predio en el rancho lechero LOS TRES ROMERO, para eficientar el uso del agua y aumentar su rentabilidad y aprovechamiento, se calendarizo los riegos aplicados para su optima aplicación"

"La ciudad de Saltillo se encuentra dentro de un valle que junto con el municipio de Ramos Arizpe representan o se encuentran dentro de un acuífero denominado Saltillo-Ramos Arizpe, el cual cumple con el abastecimiento de agua potable para la población de ambos municipios. Por todo lo anterior nace la necesidad de que las fuentes de agua existentes estén disponibles y sean de buena calidad. Surge la necesidad de realizar exploraciones para la localización de fuentes de agua potenciales y que a través de la perforación de pozos, tipo somero y profundo, sea posible la extracción del recurso y con un adecuado manejo cumpla con determinados niveles de demanda como son el abastecimiento de unidades residenciales a nivel general. Debido a que los pozos deben cumplir con lineamientos en su diseño y construcción, tal como lo es el dictaminar la vida útil de los mismos acorde a diferentes criterios como material geológico presente en el perfil del subsuelo perforado. Una vez que la vida útil de un pozo ha terminado ya sea por el colapso o derrumbe del mismo, es de vital importancia realizar una reposición por medio de un nuevo pozo. Es por lo anterior que se propone un “Diseño y construcción de un pozo tipo somero con fines de reposición de agua potable” por motivos de colapso o derrumbe de uno anterior. La propuesta es la perforación de un pozo somero como efecto de reposición por medio del sistema de perforación rotaria, esto es crear una máquina perforadora que por condiciones de viabilidad se adapte a la condiciones del sitio como son la facilidad de acceso (debido a que es una zona urbana que no permite acceso de maquinaria normal para la actividad). Esta situación hace a la obligación de adaptar una máquina de perforación a menor escala que cumpla con los principios fundamentales de la perforación como lo son peso, soplado, giro y molienda y que permita adaptarse a las condiciones de viabilidad de la zona de trabajo"

El agua, como componente fundamental de la vida, se usa en todas labores diarias. Las actividades productivas no son la excepción, y para éstas es requerida un agua de alta calidad debido a las tendencias de seguridad alimentaria y los riegos que esta representa para la salud pública. El agua es susceptible de ser contaminada con diversos elementos como lixiviados o sólidos, constituyéndose así en un vehículo transportador de agentes nocivos que pueden llegar tanto a animales como a los productos originados de éstos, y por consiguiente provocar enfermedades transmitidas por el agua y alimentos en los animales y humanos. Los coliformes son microorganismos comúnmente presentes en el agua, patógenos y causantes de un gran número de enfermedades en animales y humanos; por esto su cuantificación se establece como el indicador de la calidad microbiológica del agua. No conocer la calidad del agua se constituye en un riesgo para la salud animal, la cadena productiva y la salud humana. Objetivo: Conocer la calidad microbiológica del agua en municipios del Departamento de Risaralda, Colombia mediante el conteo de coliformes totales y fecales, usando la técnica de filtración de membrana. Metodología: Se evaluaron 200 muestras de agua, de predios del Departamento de Risaralda seleccionados por el Centro Integral de Diagnóstico Agropecuario de Risaralda. Se recolectaron 200 ml de agua en recipientes estériles de plástico, directamente de la fuente, la determinación de coliformes fecales y totales se realizó mediante el método de filtración de membrana con una dilución de 10:1. Se implementó el medio de cultivo ENDO y FC, los resultados son reportados en Unidades Formadoras de colonia por 100ml de agua: UFC/100ml Resultados: Se obtuvieron los siguientes resultados, representados a través de Mediana (Me) y Rango Intercuartil (RIQ): 390±1090 y 80±230 UFC/100ml de coliformes totales y fecales respectivamente, para el Departamento de Risaralda y valores de 245±470, 1070±1140, 210±1110, 170±100, 1175±950, 170±110, 505±630, 190±420 y 810±1000 UFC/100 ml de coliformes totales y 30±50 , 80±230, 65±335, 60±80, 130±370, 60±50, 110±220, 60±180 y 180±220 UFC/100ml de coliformes fecales en los municipios de Apia, Balboa, Dosquebradas, Guática, La Celia, Mistrató, Pereira, Quinchía, y Santuario respectivamente. Conclusiones: Los resultados encontrados indican que el agua utilizada en estos predios del Departamento de Risaralda no es apta para uso y consumo en producción pecuaria lo que demuestra fallas de sanidad animal en la producción primaria. Pese a la existencia de legislación esta no permite garantizar la salud humana, salud animal e inocuidad de los productos que de ellos se obtiene, es necesario que en ésta se indiquen los valores máximos aceptables para uso y consumo en producción pecuaria, así como capacitar al productor sobre la importancia y el manejo del agua.

Resumen: Las modificaciones constitucionales que establecen el acceso al agua y saneamiento como un derecho humano obligan a una revisión del marco jurídico y las políticas públicas de agua que aún están pendientes. En este artículo se realiza una revisión histórica de la legislación en materia de asignaciones y concesiones, así como de la política hídrica actual en la provisión de servicios de agua y saneamiento. Se demuestra que da lugar a inequidad en el acceso a los recursos económicos por parte de los municipios y, por lo tanto, en el cumplimiento del derecho humano al agua. Se propone un arquetipo sistémico que describe la problemática y se proponen medidas para su solución. | Abstract: The constitutional changes that established access to water and sanitation as a human right require a review of the legal frameworks and public policies pertaining to water, which is still pending. This article reviews the legislative history of water allocations and concessions, as well as current policies related to drinking water and sanitation services. The results demonstrate that they lead to unequal access to economic resources on the part of the municipalities, and therefore non-compliance with the human right to water. A systemic model is proposed to describe the problem and recommend steps to resolve it.