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Type: Dissertação
Title: Aplicação de redes causais como ferramenta no estudo da eutrofização em reservatórios
Authors: Valquíria Flávia Lima Viana
First Advisor: Camila Costa de Amorim Amaral
First Co-advisor: Lenora Nunes Ludolf Gomes
First Referee: Talita Fernanda das Graças Silva
Second Referee: Ricardo Tezini Minoti
Third Referee: Priscilla Macedo Moura
Abstract: A construção dos reservatórios impacta em um conjunto de aspectos, que devem ser analisados, como: a interrupção parcial do transporte natural de sedimentos e nutrientes para jusante, perda de água devido ao aumento do volume evaporado pelo espelho d’água do reservatório. Além dos prejuízos sociais relacionados a desapropriação, existem também aqueles ocasionados à fauna e flora do rio e suas margens. As florações de cianobactérias é considerado um grande problema cuja frequência tem aumentado significativamente no mundo, como resultado do processo de eutrofização dos corpos d’água, devido ao aporte de nutrientes nitrogenados e fosfatados originários de lançamento de efluentes clandestinos e da utilização de fertilizantes. Uma pequena parte das espécies planctônicas que possui a capacidade de produzir toxinas, muitas vezes tóxicas para animais mamíferos e seres humanos, pode causar as florações de cianobactérias tóxicas, configurando como um grande problema. Além da disponibilidade quantitativa dos dados de monitoramento de qualidade de água de ambientes aquáticos, torna-se, cada vez mais importante, a definição das características qualitativas das informações que se deseja obter em função dos usos pretendidos. Sendo assim, a utilização de indicadores ambientais pode ser considerada uma ferramenta de síntese e agregação de dados com a importância de se estabelecer a sequência de causas e efeitos das ações antrópicas, além de representar a condição inicial de um sistema, servindo também para acompanhamento de sua evolução, para adoção de medidas de promoção da qualidade ambiental. Neste trabalho foram realizadas análises estatísticas e o estudo de uso e ocupação do entorno de três reservatórios: Emborcação e Nova Ponte (UHEs) e Rio Manso (abastecimento), para aplicação das redes causais com a estrutura pressão-estado-resposta, (PSR), como ferramenta para verificar os principais fatores que contribuem para a eutrofização e auxiliar no diagnóstico destes ambientes, visando antever a ocorrências de florações de cianobactérias. Os resultados mostraram que o uso e ocupação do entorno podem contribuir significativamente para o aumento dos níveis de trofia nos reservatórios, que com o passar dos anos registrou períodos eutróficos a supereutróficos. O teste ANOVA, mostrou que o IET variou significativamente (α=5%) entre estações do reservatório da UHE de Nova Ponte, que pode estar correlacionado com o aumento das atividades agrossilvipastoris no entorno, sobretudo o aumento dos pivôs centrais que praticamente dobrou em 20 anos. A utilização de redes causais é uma abordagem multidisciplinar, com poucos estudos na literatura sobre a sua aplicação em reservatórios no que diz respeito a sua utilização para avaliar processos de eutrofização, o que a torna uma ferramenta promissora em estudos de qualidade da água em reservatórios. Contudo, é de suma importância que quanto mais robusto o banco de dados, melhor será a seleção dos indicadores para elucidar com maior grau de detalhamento, as complexas relações de causalidade. Por fim, constatou-se que a aplicação das redes causais, é uma metodologia bastante promissora que engloba diversos agentes sociais, bem como o conhecimento técnico e científico em prol do desenvolvimento sustentável e de melhorias de gestão de recursos hídricos, podendo até mesmo ser utilizada por comitês de gestão de bacias hidrográficas.
Abstract: The construction of the reservoirs impacts on several aspects that must be analyzed, such as: the partial interruption of the natural transport of sediments and nutrients downstream, loss of water due to the increase in the volume evaporated by the water surface of the reservoir. In addition to the social losses related to expropriation, there are also those caused to the fauna and flora of the river and its banks. Cyanobacteria blooms are considered a major problem whose frequency has increased significantly in the world, as a result of the eutrophication process of water bodies, due to the input of nitrogenous and phosphate nutrients originating from the release of clandestine effluents and the use of fertilizers. A small part of planktonic species that can produce toxins, often toxic to mammalian animals and humans, can cause toxic cyanobacteria blooms (HABs), configuring a major problem. In addition to the quantitative availability of water quality monitoring data from aquatic environments, it is becoming increasingly important to define the qualitative characteristics of the information to be obtained based on the intended uses. Therefore, the use of environmental indicators can be considered a tool for synthesizing and aggregating data with the importance of establishing the sequence of causes and effects of anthropic actions, in addition to representing the initial condition of a system, also serving to monitor its evolution, for the adoption of measures to promote environmental quality. In this work, statistical analyzes and a study of the use and occupation of the surroundings of three reservoirs were carried out: Emborcação and Nova Ponte (Hydropower plants) and Rio Manso (water supply), for the application of causal networks with the structure pressure-stateresponse (PSR), as a tool to verify the main factors that contribute to eutrophication and to aid in the diagnosis of these environments, order to anticipate the occurrence of cyanobacterial blooms. The results showed that the use and occupation of the surroundings can contribute significantly to the increase in trophic levels in the reservoirs, which over the years have registered eutrophic to hypereutrophic periods. The ANOVA test showed the trophic state index varied significantly (α=5%) between stations at Nova Ponte reservoir’s monitoring stations, which may be correlated with the increase in agrosilvopastoral activities in the surroundings, especially the increase in central pivots, which practically doubled in 20 years. The use of causal networks is a multidisciplinary approach, with few studies in the literature on its application in reservoirs for evaluate eutrophication processes, which makes it a promising tool in studies of water quality in reservoirs. However, it is of paramount importance that the more robust the database, the better the selection of indicators, and it will elucidate, in greater detail, the complex causal relationships. Finally, it was found that the application of causal networks is a very promising methodology that encompasses several social agents, as well as technical and scientific knowledge in favor of sustainable development and improvements in the management of water resources, and even can be used by river basin management committees.
Subject: Engenharia sanitária
Meio ambiente
Reservatórios
Agua - Qualidade
Eutrofização
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/52712
Issue Date: 16-Sep-2022
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