Análise derivativa de dados hiperespectrais medidos em nível de campo e orbital para caracterizar a composição de águas opticamente complexas na Amazônia

A técnica de análise derivativa de dados espectrais foi usada para estudar a variação dos constituintes opticamente ativos (COAs) na água, por meio de dados de campo e de imagens do sensor orbital Hyperion/EO-1. A imagem Hyperion usada neste estudo foi adquirida no dia 23 de junho de 2005, no final do período de cheia. Uma campanha de campo foi realizada entre 23 e 29 de junho de 2005, para coletar dados espectrais e limnológicos in situ. A imagem foi pré-processada visando eliminar faixas de pixels anômalos e convertida de valores de radiância para reflectância de superfície, portanto, corrigidos dos efeitos de absorção e espalhamento atmosféricos. Uma análise da correlação foi realizada para examinar a associação da reflectância e de sua primeira derivada espectral com as concentrações dos COAs. Melhores resultados foram obtidos após a diferenciação dos espectros, o que ajudou a reduzir a influência de efeitos indesejáveis, provindos de diferentes fontes de radiância, sobre as medidas de reflectância da superfície da água realizadas em ambos os níveis de aquisição de dados. Por meio de ajustes de regressões empíricas, considerando o conjunto de dados Hyperion, a primeira derivada espectral em 711 nm explicou 86% da variação da concentração de sedimentos inorgânicos em suspensão (µg.l-1) e a primeira derivada espectral em 691 nm explicou 73% da variação na concentração da clorofila-alfa (µg.l-1). As relações de regressão foram não-lineares, pois, em geral, as águas que se misturam na planície de inundação Amazônica se tornam opticamente complexas. A técnica de análise derivativa hiperespectral demonstrou potenciais para mapear a composição dessas águas.

Efeitos das variações sazonais do clima tropical úmido sobre as águas e sedimentos de manguezais do estuário do rio Marapanim, costa nordeste do Estado do Pará

Para avaliar o impacto das variações climáticas, de curta duração, sobre os ecossistemas de manguezais amazônicos, foi estudada a costa nordeste do Pará entre as coordenadas: 00º 32' 30" S / 00º 52' 30" S e 47º 28' 45" W / 47º 45' 00" W. Foram amostrados os sedimentos, águas superficiais e intersticiais com medidas de salinidade, potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxi-redução (Eh) e determinações mineralógicas por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Na água foram determinados o conteúdo de sulfetos dissolvidos, sulfato e cloreto, além da alcalinidade, sílica, ortofosfato, sódio, potássio, cálcio e magnésio, em meses chuvosos e de estiagem, sob marés de sizígia e quadratura. As variações sazonais do cloreto nas águas intersticiais mostram concentrações mais elevadas na estiagem que no período chuvoso, enquanto em superfície são mais elevadas nas marés de quadratura (período chuvoso) e de sizígia (período de estiagem). Os sulfetos dissolvidos foram encontrados em quantidades detectáveis somente a partir da profundidade de 10 cm o que indica exposição dos sedimentos aos fluxos advectivos de oxigênio atmosférico. Os teores de ferro dissolvido aumentam entre 0-10 cm e o potencial hidrogeniônico (pH) tende à neutralidade. A saturação das águas intersticiais na estiagem é indicada pelos minerais evaporíticos: gipso e halita. As variações pluviométricas são responsáveis por graduais mudanças nos teores de nutrientes e nas propriedades físico-químicas (pH, Eh e salinidade) das águas superficiais e intersticiais, no controle do equilíbrio salino das águas costeiras, na salinização e dessalinização dos sedimentos e na distribuição da vegetação de mangue no estuário. A exposição prolongada dos sedimentos na estiagem e as características morfológicas contribuem decisivamente para a oxidação total ou parcial dos sedimentos em superfície, o que modifica a mineralogia e as características químicas e físico-químicas das águas intersticiais.

Sôbre o grau de septicidade das águas naturais e seu teor em oxigênio dissolvido (D. O.)

Trabalhando com 20 amostras de água de superfície coletadas quase sempre dentro da área pertencente à ESALQ, usando a técnica usual e o método de Winkler e a modificação introduzida por Rideal-Stewart, o A. fêz 29 determinações, sendo 23 de oxigênio dissolvido (D. O.) e 6 de demanda bioquímica de oxigênio (B. O. D.); zero e 7,6 p. p. m. foram os limites encontrados para o D. O. e zero e 1,4, os limites para o B. O. D. Quando a mesma amostra era usada para a determinação feita pelos dois métodos, observava-se que os valores eram sempre maiores com o método de Winkler, não modificado; isto foi atribuído à presença de nitritos, sais de ferro e matéria orgânica, em quantidade significativa, na água das amostras. Releva considerar que as amostras foram colhidas em região onde o solo é de natureza argilosa e rico de elementos ferrosos, conhecido localmente como terra roxa. Das 17 dosagens feitas pelo método de Winkler, 6 mostraram valores inferiores a 4 para o D. O., o que indica, considerado o Código Sanitário do Estado de São Paulo, cujo projeto foi apresentado por ANDRADE et al. (1957), que as águas onde as amostras foram retiradas, têm o seu uso vedado para fins potáveis, agrícolas ou recreacionais. Das 6 determinações de D. O. feitas pelo método de Winkler, modificado por Rideal-Stewart, apenas uma (água-filtrada, não clorada, da Estação de Tratamento), apresentou valor acima de 4 p. p. m., a qual poderia ser usada para o consumo, mas, assim mesmo, com desinfecção prévia e não após a filtração, como vem sendo realizado naquela estação. Os resultados obtidos para o B. O. D., aliás muito poucos, usando-se em 50% dos casos, água clorada que interfere no crescimento e multiplicação das bactérias porventura ali presentes, são já favoráveis ao uso das águas analisadas.

Um estudo sobre as águas subterrâneas da região de Piracicaba

Uma opção para abastecimento de água às indústrias e populações tem sido a utilização das águas subterrâneas. Na região de Piracicaba, onde os mananciais de superfície apresentam os maiores teores de poluição do Brasil, tem-se procurado a utilização dos recursos hídricos subterrâneos. Com uma contribuição às medidas de ordem prática no estabelecimento de baterias de poços artesianos, iniciamos um estudo sistemático dessas águas visando sua utilização para o abastecimento da população, indústria e agricultura. Neste estudo foram analisadas amostras de águas subterrâneas da região de Piracicaba, colhidas em 23 poços artezianos, 3 artezianos jorrantes, 4 freáticos e 3 mananciais. Por meio da espectrometria de massa foram feitas determinações das concentrações dos isótopos D e (18)0 e estudou-se a correlação destes dados com as concentrações de D e (18)0, previamente determinadas por SALATI et alii (1972) para as águas de precipitação da mesma região e para o rio Piracicaba. Algumas análises químicas também foram efetuadas. De um exame preliminar pode deduzir-se que: a) as águas subterrâneas de vários poços de região podem ser representativas de um único aquífero, em virtude das pequenas variações apresentadas por suas concentrações isotópicas; b) a concordência entre as concentrações de D e (18)0 das águas de precipitação e subterrâneas sugere que as zonas de recarga são muito permeáveis; c) as concentrações isotópicas mais elevadas das águas do rio Piracicaba, em comparação com as das águas subterrâeas indicam ser este rio um efluente dos aquíferos da região em foco; d) de maneira geral, as águas subterrâneas, apresentam-se de qualidade imprópria para o consumo humano; e) evidenciou-se também a pequena vazão oferecida pela maioria dos poços profundos. Por ultimo, este estudo proporcionou outras informações que permitirão melhor orientação nas futuras investigações hidrogeológicas.

Águas de abastecimento público na ilha do Fogo - Concelho de São Filipe

A água é o constituinte mais característico da terra; ingrediente essencial à vida, a água é o recurso mais precioso que a terra fornece à Humanidade. Vivemos num planeta de água, já que cerca de 70% da sua superfície está coberta por uma camada de água. Cerca de 97% da água está concentrada nos oceanos e menos de 3% está em terra, e a maior parte desta sob a forma de gelo e neve ou abaixo da superfície (águas subterrâneas). Apenas cerca de 1% de toda água está directamente disponível ao Homem e aos outros organismos, sob a forma de rios, lagos ou como humidade presente no solo, na atmosfera e como componente dos mais diversos organismos. Normalmente a água surge no estado liquido, mas facilmente se solidifica ou passa para o estado gasoso. Ela consiste numa combinação de oxigénio e hidrogénio, cuja fórmula é dada por H2O. A água é a maior componente do volume das plantas e animais, incluindo os humanos. Estes estão compostos de aproximadamente 65% de água. O sangue contém aproximadamente entre 80 e 90% de água, e os músculos são compostos de, aproximadamente, 75% de água. Para manter o corpo funcionando necessitamos de 2,6 a 2,8 litros de água diariamente. Ainda que a uma pessoa lhe bastaria para subsistir 3,75 litros de água ao dia para beber, cozinhar e lavar, isto raramente ocorre. Além de entrar na constituição dos tecidos, a água é o dissolvente que transporta as substâncias não aproveitadas pelo organismo. A falta de água provoca a debilidade ou até a morte dos seres vivos. O homem necessita ingerir líquido numa quantidade diária de dois a quatro litros. Pode sobreviver 50 dias sem comer, mas perece após 4 dias sem água, em média. A água de abastecimento público tem de ser potável, isto é, aquela que pode ser consumida pelo Homem, sem perigo para a sua saúde. Esta água caracteriza-se como sendo incolor (sem cor), inodora (sem cheiro) e de sabor agradável, e quanto à origem podem ser águas subterrâneas ou águas de origem superficial. A distribuição de água no mundo é muito desigual, e uma grande parte do planeta (África, Médio Oriente, Austrália, etc), está situada em regiões com carência deste líquido precioso. Paralelamente à carência, este liquido é constantemente poluído, tornando necessário o seu tratamento antes da distribuição para o abastecimento público. Segundo a empresa Águabrava (empresa intermunicipal de água do Fogo e da Brava), o concelho e São Filipe é abastecido quase a 100% por águas subterrâneas de boa qualidade. Mas, devido ao crescimento económico, agrícola e populacional, torna-se necessário estudar e analisar a qualidade da água que se consome neste concelho, visto que, a ingestão, e não só, de água contaminada causa graves problemas à saúde, principalmente em crianças, pelo que é uma obrigação tratar a água antes de usá-la. Neste contexto, decidi realizar este trabalho de pesquisa que irá permitir, sem dúvida, conhecer melhor a qualidade da água que se consome neste concelho, nomeadamente sua origem, distribuição, poluição e tratamento. Este trabalho irá, também, ajudar no processo de tomada de consciência, por parte da população, sobre o controlo da poluição e os processos de tratamento de água para o abastecimento públic

Relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência várzea-terra firme na região de Humaitá (AM)

O conceito de superfície geomórfica permite uma interligação entre os diferentes ramos da ciência do solo, tais como geologia, geomorfologia e pedologia. O objetivo deste trabalho foi estudar as relações solo-superfície geomórfica em uma topossequência de 4.500 m na transição várzea/terra firme, na região de Humaitá (AM). Do divisor de águas até a planície do rio Madeira, as superfícies geomórficas foram identificadas com base na ruptura do declive do terreno, em critérios estratigráficos e em outras observações de campo. Foram abertas trincheiras nos segmentos mapeados da topossequência, os perfis de solos foram caracterizados morfologicamente e amostras foram coletadas de seus horizontes. Foram realizadas análises físicas de granulometria, argila dispersa em água, grau de floculação, densidade do solo, densidade das partículas, porosidade total e condutividade hidráulica do solo saturado. As análises químicas incluíram pH em água e KCl; Ca, Mg, K, Na e Al trocáveis; P disponível; H + Al e C orgânico; SiO2, Al2O3 e Fe2O3 do ataque sulfúrico; Fe "livre" extraído com ditionito-citrato-bicarbonato; e ferro mal cristalizado, extraído com oxalato de amônio. Os índices ∆pH, relação silte/argila, Ki e Fe d/Fe t indicaram solos mais intemperizados na parte mais elevada da paisagem em comparação ao declive de infiltração, declive convexo e sopé aluvial, coincidindo com a maior idade da superfície geomórfica I em relação às superfícies geomórficas II e III. As variações dos solos na transeção estudada mostraram solos mais intemperizados nos ambientes de terra firme quando comparados aos solos dos ambientes de várzeas. O entendimento dos eventos geomórficos favoreceu a compreensão da variação dos atributos dos solos na topossequência.

A indústria de refinação de petróleo : características e tratamento das águas residuais

A poluição das águas por hidrocarbonetos pode originar grandes problemas associados a contaminantes orgânicos e inorgânicos uma vez que os combustíveis fósseis, como o petróleo e os seus derivados, são matérias-primas para a produção de energia na maioria dos processos industriais actuais. Os hidrocarbonetos reduzem a oxigenação e a penetração da luz natural nos cursos de água, devido à formação de um filme insolúvel na superfície, produzindo efeitos nocivos na fauna e flora aquática. Neste trabalho é apresentada uma síntese das diferentes tecnologias disponíveis e habitualmente usadas para o tratamento de efluentes de Refinarias de petróleo e disponibilizam-se resultados da eficiência de remoção de vários poluentes ao longo do processo de tratamento dos efluentes gerados, resumindo-se as principais dificuldades com que o tratamento deste tipo de efluentes se depara.

Comportamento dos contaminantes nos solos e águas subterrâneas em depósito de resíduos do refino de petróleo - Borreiro - Na Refinaria Alberto Pasqualini, RS

Resíduos do refino de petróleo dispostos no meio ambiente representam fontes de contaminação por metais pesados e hidrocarbonetos para solos, subsolos, águas superficiais e subterrâneas. O presente estudo foi realizado na área designada Borreiro da Refinaria Alberto Pasqualini, RS – REFAP, onde nas décadas de ‘70 e ‘80 foram depositados resíduos do refino de petróleo (borra) intercalados com camadas de aterros em volume total da ordem de 100.500 m3. O uso da área cessou há cerca de 20 anos, estando os materiais, desde então sujeitos aos mecanismos de atenuação natural. É objetivo do trabalho avaliar a situação da área, relacionando e descrevendo as interações dos sedimentos e das águas subterrâneas com os contaminantes. Para caracterização geológica e hidrogeológica da área foram realizadas 35 sondagens e construídos 6 poços de monitoramento com profundidades de 5 a 7 metros. Visando avaliar a contaminação do meio ambiente pela disposição de borra, foram amostrados os materiais do depósito, bem como os sedimentos cenozóicos que constituem a base do depósito, formada dominantemente por areia fina siltico-argilosa. Também foram coletadas, amostras de águas subterrâneas do aqüífero freático que juntamente com os sedimentos foram analisadas por Espectrofotometria de Absorção Atômica e por Cromatografia Gasosa. Para caracterização da distribuição espacial e análise da mobilidade dos componentes da borra, foram construídos mapas de isoteores e perfis verticais das sondagens, comparando textura dominante e profundidade de cada amostra com seu conteúdo de contaminante. Foram realizados testes de lixiviação e de solubilização para avaliar a relação dos contaminantes com os materiais, permitindo classificar as amostras de acordo com a NBR-10.004, determinando, assim as zonas mais impactadas da área. A caracterização geológica e hidrogeológica serviu de base de dados para a apresentação da dispersão dos contaminantes no depósito, nos sedimentos cenozóicos e no aqüífero freático. Foi definida a dispersão dos contaminantes orgânicos nas fases, livre, adsorvida, residual, gasosa e dissolvida bem como a distribuição dos metais na superfície, no subsolo e nas águas subterrâneas.

Elaboração de índice ambiental urbano através da análise de densidade populacional e superfície impermeável em bacias hidrográficas

O planejamento urbano possui um vasto campo a ser descoberto no que se refere às exigências mundiais ambientais existentes atualmente. Não apenas existem novas diretrizes a serem alcançadas, mas as cidades estão em constante evolução e, assim, a complexidade das mesmas também se torna um desafio. A partir dessas questões, o presente trabalho vem contribuir na elaboração de uma metodologia que facilite a construção de indicadores urbanos, principalmente naqueles que possam avaliar os limites do crescimento das cidades, representados aqui através da integração entre impermeabilização do solo urbano e densidade populacional. A escolha de indicadores é função de cada pesquisador que possui conhecimento sobre os problemas, ambientais ou não, existentes nas cidades. Qualquer cidade, de qualquer porte, em qualquer lugar do planeta pode estar apresentando um problema ambiental relacionado às funções urbanas. Muitos podem ser os indicadores ambientais urbanos, mas nesta pesquisa são relacionados dois tipos de indicadores: a densidade populacional e as superfícies impermeáveis urbanas, pois acredita-se que com o crescente aumento de construções urbanas, um descompasso é causado na capacidade de absorção do solo durante períodos de chuva. A impermeabilização do solo gera problemas de enchentes que, muitas vezes, causa inúmeros impedimentos como alagamentos de vias ou nas próprias construções urbanas que afetam a população, causando inclusive mortalidade no caso de pessoas e carros arrastadas pela forte corrente das águas Uma metodologia simples pode facilitar o trabalho de planejamento de cidades como a utilização de procedimentos normalmente aplicados em estudos de recursos hídricos com o acréscimo de indicadores que também refletem as condições urbanas de bacias hidrográficas. As ferramentas utilizadas por esta pesquisa são: a) programas computacionais de geoprocessamento que agilizam e possibilitam a interconexão de diferentes informações urbanas localizadas no espaço; b) programas de sensoriamento remoto que atualizam informações cadastrais sobre a cidade utilizando imagens de satélite compatíveis; e, finalmente, c) modelos geoestatísticos que estimam valores próximos à realidade para toda a superfície urbana estudada, pois, muitas vezes, os dados disponíveis não cobrem toda a extensão da área em estudo Os resultados fornecidos através desses procedimentos metodológicos se mostraram satisfatórios no que se refere a análise da transformação das condições naturais de drenagem da bacia hidrográfica estudada. Foram percebidas alterações que prejudicam o desempenho de drenagem urbana em locais onde a própria topografia da região, juntamente com os dados de impermeabilização do solo e de densidade populacional contribuem para situações de alagamentos. Com essas informações é possível prever esses locais problemáticos e, então, melhorar as propostas de planejamento urbano dessas regiões. Considera-se que a pesquisa estimula a utilização de bacias hidrográficas como unidades de planejamento ambiental em cidades, pois é através delas que se pôde compreender os efeitos dos adensamentos urbanos como as enchentes urbanas que são atualmente um grande problema enfrentado nas cidades brasileiras.

O Flúor nas águas subterrâneas da Formação Santa Maria, na região de Santa Cruz do Sul e Venâncio Aires, RS, Brasil

Concentrações de fluoreto, até 11 mg L-1, têm sido detectadas no aqüífero da Formação Santa Maria, Sistema Aqüífero Guarani, na região central do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. As águas subterrâneas são utilizadas para abastecimento público e levaram a incidência de fluorose dental. Esta área é a maior produtora de tabaco no Brasil, com uma longa história de aplicação de fertilizantes. Duas hipóteses são investigadas na busca de elucidar a origem das anomalias de flúor, a primeira, se refere à contaminação desencadeada pelo uso de fertilizantes fosfatados nas plantações de tabaco, e a segunda relacionada à causa natural, geogênica, determinada por interações rocha-fluido no aqüífero confinado. A hipótese antropogênica é testada nos solos e águas do aqüífero freático. O monitoramento das concentrações de fluoreto em campo, durante o período de dois anos e os experimentos de laboratório de retenção e lixiviação de fluoreto em solos mostram que este elemento é retido pelos solos argilosos. Durante o período de monitoramento das águas do freático, concentrações maiores que 0,16 mg L-1 não foram registradas, confirmando que o fluoreto é sorvido pelos solos argilosos ou transportado para horizontes mais permeáveis para superfície ou água subterrânea, em processo lento. Análise estatística fatorial e de agrupamento associada a técnicas de modelamento geoquímico apontaram as afinidades químicas das águas subterrâneas e possíveis origens para o fluoreto. As águas subterrâneas da Formação Santa Maria são distinguidas em quatro grupos hidroquímicos, o primeiro, cloretado sódico, evolui para águas subterrâneas bicarbonatadas sódicas, e ambos grupos apresentam anomalias de fluoreto. O terceiro grupo é de águas bicarbonatadas cálcicas e o quarto tem o magnésio como parâmetro característico. As hipóteses lançadas são também discutidas com base em análises de isótopos estáveis da água, e de sulfato e nitrato dissolvidos nas águas subterrâneas, que indicam a precipitação meteórica como a principal fonte de recarga do aqüífero estudado. A composição isotópica do sulfato da água é similar a do sulfato nos fertilizantes, não sendo possível distingui-lo de outras fontes que também apresentam assinaturas isotópicas semelhantes. No entanto, os isótopos do nitrato dissolvido nas águas subterrâneas e dos fertilizantes sugerem que não existe uma relação direta com o uso de fertilizantes NPK. Os dados apresentados indicam que os elevados teores de fluoreto no aqüífero da Formação Santa Maria resultam de interações água-rocha associadas à circulação de fluídos em estruturas tectônicas regionais levando a mistura de águas subterrâneas de aqüíferos mais profundos.

Avaliação do impacto do reservatório de Três Irmãos sobre a superfície potenciométrica do aquífero livre na cidade de Pereira Barreto (SP): uma abordagem numérica e geoestatística

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estimativa espaço-temporal da superfície potenciométrica do sistema aqüífero guarani na cidade de Ribeirão Preto (SP), Brasil

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Gestão integrada das águas do sistema aquífero Bauru nas bacias hidrográficas dos rios Aguapeí e Peixe / SP

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Comparação da carga microbiana e mapeamento de salmonelas (PCR) em águas de pré-resfriamento por imersão e carcaças de frangos em diferentes jornadas de trabalho

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Microfitoplâncton de águas costeiras amazônicas: Ilha Canela (Bragança, PA, Brasil)

Variações sazonal e nictemeral do microfitoplâncton foram estudadas em uma estação fixa (00º46'37,2''S-046º43'24,5''W), localizada em uma área costeira próxima à ilha Canela (Norte do Brasil), durante os meses de setembro e dezembro/2004 (período seco) e março e junho/2005 (período chuvoso). As amostras destinadas à análise qualitativa do fitoplâncton foram obtidas a partir da filtragem de 400 L de água, através de uma rede planctônica (65 μm de abertura de malha), durante marés de sizígia, em intervalos regulares de três horas, por um período de 24 horas. O material coletado foi fixado com formol neutro a 4%. Paralelamente a essas coletas foi medida a salinidade da superfície da água. A salinidade apresentou variação significativa ao longo do período de estudo, variando entre 26,1 (junho/2005) e 39,0 (dezembro/2004), caracterizando o ambiente como eualino-polialino. Foram identificados 130 táxons incluídos nas divisões Cyanophyta (dois táxons), Bacillariophyta (115 táxons) e Dinophyta (13 táxons). As diatomáceas dominaram o microfitoplâncton da área, sendo Asterionellopsis glacialis, Dimeregramma minor, Skeletonema sp. e Thalassiosira subtilis os táxons mais freqüentes e abundantes. Os altos valores de salinidade condicionaram a maior representatividade das espécies marinhas neríticas, polialóbias. Os processos de ressuspensão provocados pelos ventos e arrebentação das ondas promoveram intercâmbios entre as populações planctônicas e ticoplanctônicas, dentre as quais as espécies Dimeregramma minor, Triceratium biquadratum e T. pentacrinus representaram novas ocorrências para as águas costeiras do litoral amazônico.