Variabilidade espacial e temporal da matéria orgânica no ecossistema aquático nas bacias hidrográficas do alto e médio Iguaçu

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leithold, Juliana
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/56586
Resumo: Orientador: Cristóvão V. S. Fernandes, Ph.D
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spelling Knapik, Heloise Garcia, 1984-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalFernandes, Cristovão Vicente ScapulatempoLeithold, Juliana2024-07-24T14:28:30Z2024-07-24T14:28:30Z2017https://hdl.handle.net/1884/56586Orientador: Cristóvão V. S. Fernandes, Ph.DCoorientadora: Heloise Garcia Knapik, DraDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 20/03/2017Inclui referênciasResumo: Bacias hidrográficas altamente urbanizadas exercem forte pressão sobre seus recursos hídricos, principalmente devido ao lançamento de efluentes domésticos, tratados ou não. A matéria orgânica (MO) é um dos principais compostos envolvidos na poluição hídrica, pois, quando suas frações lábeis encontram-se em excesso, causam a depleção do oxigênio dissolvido, afetando a fauna e flora aquáticas. Com base nisso e na extrema urbanização da Região Metropolitana de Curitiba (RMC) o objetivo desta pesquisa foi a avaliação da MO aquática no Rio Iguaçu e em quatro dos seus afluentes mais degradados na Bacia Hidrográfica do Alto Iguaçu, Rios Palmital, Atuba, Belém e Barigüi. Para tanto, foram coletadas, ao longo de nove campanhas, amostras em 23 pontos, sendo 13 nos afluentes, 9 no Rio principal no Alto Iguaçu e um ponto de controle na bacia do Médio Iguaçu, localizado em área menos urbanizada, totalizando uma área de drenagem estudada de aproximadamente 24.500 km2. A caracterização da MO foi realizada através de técnicas analíticas quantitativas tradicionais, tais como, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO) e Carbono Orgânico Dissolvido (COD), além da avaliação da qualidade da água pelo Oxigênio Dissolvido (OD), aliadas às análises de espectroscopia de absorbância na faixa do UV-Visível e de fluorescência, que avaliaram a provável composição e fonte da MO. A análise integrada dos resultados demonstrou que nas regiões mais urbanizadas foram observadas altas concentrações de MO aquática lábil, provavelmente originada de esgotos domésticos. Porém, ao se afastar destas regiões, foi constatada uma recuperação dos parâmetros de qualidade da água do Rio Iguaçu, com elevação do OD e redução das concentrações de MO, tanto lábil, quanto refratária. A partir da inclusão da vazão às análises, verificou-se que a carga de MO aumenta ao longo do rio, demonstrando que suas baixas concentrações foram devidas em parte ao seu fator de diluição. Por outro lado, a avaliação dos índices espectroscópicos também comprovaram que nos pontos mais a jusante do Rio Iguaçu, a MO pedogênica é predominante, o que indicou que além do fator de diluição, a melhoria da qualidade da água é consequência também do menor aporte de efluentes domésticos após a RMC e da autodepuração do rio. Outro resultado relevante desta pesquisa foi a obtenção de boa correlação entre valores de intensidade máxima das bandas nas matrizes de excitação-emissão (MEEs) e os parâmetros de DBO (R=0,729 com a intensidade da Banda B e R=0,722 com o somatório das intensidades das bandas B, e T2) e COD (R=0,849 com o somatório das intensidades das bandas A e B e R=0,840 com a intensidade da banda A), evidenciando a possibilidade do uso da espectroscopia de fluorescência não apenas de forma qualitativa, mas também para quantificação da MO aquática. Todavia, o maior avanço obtido neste estudo foi uma visão integrada entre os diferentes parâmetros de qualidade da água utilizados em uma área de estudo ampla e com variados usos e ocupação do solo.Abstract: Intensely urbanized watersheds exert strong pressure on water resources, mainly due to domestic wastewater disposal, treated or not. Organic matter (OM) is one of the main compounds responsible for water pollution, especially when labile fraction is predominant, which can cause dissolved oxygen depletion, affecting aquatic fauna and flora. Regarding that knowledge and the extreme urbanization of the Metropolitan Region of Curitiba (RMC), the main goal of this research is to assess the aquatic OM in the Iguassu River and in four of its most degraded tributaries, Palmital river, Atuba river, Belem river and Barigüi river. For this purpose, nine sampling campaigns were performed in 23 sampling points (13 sampling point in the tributaries, and 9 in Iguassu river). Also, there is one inspection point in the Middle Iguassu watershed, located in a less urbanized area, representing a 24,500 km2 drainage area. The characterization of OM was performed using traditional quantitative analytical techniques such as Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD) and Dissolved Organic Carbon (DOC), as well as the Dissolved Oxygen (DO), complemented by UV-Visible and fluorescence spectroscopy analysis, in order to establish the composition and source of OM in the samples. The integrated analysis of the results showed that, in the most urbanized areas, higher concentration of labile aquatic MO was observed, probably due to domestic wastewater. However, in sampling points distant from urban areas, it was observed a recovery of the water quality parameters in Iguassu River, OD elevation and reduction of OM concentrations, both labile and refractory. When including flow rate in the analysis, it was verified that the load of MO increases along the river, demonstrating that its low concentrations also depended of a dilution factor. On the other hand, the evaluation of the spectroscopic indices also proved that in points downstream metropolitan region, the pedogenic fraction of MO is predominant, which indicated that in addition to the dilution factor, the improvement of the water quality is also a consequence of the lower contribution of domestic effluents and the river self-depuration capacity. Other relevant result of this research was the good correlation between maximum peak intensity values in the excitation-emission matrixes (EEM) and DBO parameters (R=0,729 with peak B intensity and R=0,722 with the sum of peaks B, and T2 and DOC (R= 0,849 with the sum of peaks A and B and R= 0,840 with peak A intensity). This results evidence the possibility of fluorescence spectroscopy not only in a qualitative approach, but also to aquatic OM quantification. However, the greater progress obtained from this research was an integrated analysis of the different water quality parameters in a wide study area with a diversity of uses and soil occupation.1 recurso online : PDF.application/pdfBacias hidrográficasRecursos HídricosÁgua - PoluiçãoHidrografiaVariabilidade espacial e temporal da matéria orgânica no ecossistema aquático nas bacias hidrográficas do alto e médio Iguaçuinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - JULIANA LEITHOLD.pdfapplication/pdf9096046https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/56586/1/R%20-%20D%20-%20JULIANA%20%20LEITHOLD.pdffc5b0068457bb43281197875c0918c10MD51open access1884/565862024-07-24 11:28:30.101open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/56586Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-07-24T14:28:30Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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