Facing a scenario which researches related to public administrations, geography, and government laws linked to sanitation are less than 1% of international scientific publications, those aspects became relevant as objects of analysis, mainly, in developing countries where these lack of infrastructure are more evident. In this case, Brazil emerges as an object of study and contextualization given that its public policy of sanitation has more than a decade and the country still faces a distance from de universalization of sanitation services. Therefore, the aim of this study was evaluate, in the Brazilian public policy of sanitation as so as in the demographic concepto f this country, which aspects in public policy of sanitation are reflecting in the consolidation of sanitation services along all country. The results show that the principal componente analysis used as methodology could be an usefull method to evaluate public policies and its reflects in engineering. The results also show that each brazilian region have specific characteristics related to the implementation of the sanitation policy and its reflects. However, with teh exception of southeastern region, all others regions have a direct relation between regulation services of sanitation and the consolidation of sewarage system. Conclusions also show that representative politicians are, in some cases, more important than legal aspects to make happen the infrastructure of sanitation. Other point is that the sanitation policy still have to face challenges to be solved ando the main of it is develop practices and adjustments related to rural sanitation.

The marked flowering of potentially toxin-producing cyanobacteria, especially in the semi-arid region of northeastern Brazil, has intensified concerns about the quality of treated water produced by water treatment plants and, in general, the currently installed treatment technologies are not efficient in removal of these micropollutants. Additional steps are necessary, in which adsorption appears as an alternative, both due to the possibility of recovering the adsorbent, as well as the ability to not generate by-products. In this context, the objective of this work is to evaluate the efficiency of removing microcystin-LR by the adsorption process using three different adsorbents: graphene oxide (GO), granulated activated carbon (GAC) and powdered activated carbon (PAC). The experimental phase will consist of batch and fixed bed column adsorption tests. In the end, it is intended to establish, for each tested adsorbent, the kinetic behavior of the adsorption, the adsorption balance by the isotherms and the maximum adsorptive capacity.

The search for water resources has always been a criterion for human development. However, the negative impacts triggered by the advancement of urbanized and agricultural areas in watershed areas, which should be treated as Environmental Preservation Zones (ZPA), demonstrate the importance of conserving surface and underground water sources. Based on the Weighted Linear Combination (CLP) method and map algebra involving attributes of physical, biotic and anthropic environments, in a Geographic Information Systems (GIS) environment, the present work aims to identify areas with greater potential for contamination of groundwater in the Dunas-Barreiras Aquifer in the area of the Bonfim Lacustrine System (SLB). This source is located in the NE region of Brazil, close to the eastern coast of Rio Grande Norte (RN) and is used to supply approximately 266,879 people in the northeastern semiarid. The results aim to assist in decision making and contribute to the territorial planning of the municipalities of São José de Mipibu and Nísia Floresta, presenting areas where urbanization should be delayed, prioritizing conservation.

Suitable wastewater treatment is essential to ensure the protection of public health and water resources, since the lack of sewage treatment can contribute to the proliferation of various diseases, as well as to the deterioration of the receiving water body. Among the existing configurations of biological treatment for domestic and industrial effluents, the association of UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactors with activated sludge systems has been widely used, mainly in hot climate regions. It provides the reduction of the influent organic load to the activated sludge system, resulting in savings in its implementation and operation. Besides the anaerobic sewage treatment, the UASB reactor can also be used to stabilize the excess sludge produced in the aerobic reactor. However, some studies show that wastewater treatment plants with this configuration have had a low efficiency in removing organic material and high suspended solids concentration in the effluent. Therefore, the aim of the research is to evaluate the effect of the excess aerobic sludge stabilization in the UASB reactor on the treatment system performance and to present suitable alternatives for improve wastewater treatment plants with this conception. Thus, experimental research was conducted at pilot-scale wastewater treatment plants, consisting of a UASB reactor followed by a conventional activated sludge system, with excess aerobic sludge stabilization in the UASB. The difference between the experimental systems was an intermediate settler between the anaerobic reactor and the aeration tank of the activated sludge system. To evaluate the influence of aerobic sludge return on the treatment system, physical-chemical analysis were carried out to monitor organic matter (COD) and solids. Moreover, the physical characteristics of the anaerobic sludge were analysed, through settleability. During the experiment, the UASB reactors maintained satisfactory efficiency, in terms of COD removal, average of 66% and low suspensed solids expulsions in the effluent, average of 25 mg/L. The aeration tank without the previous intermediate settler retained a greater biomass amount, average of 1.093 mg/L, due to the greater influent organic material. However, this pilot system showed greater solids expulsion in the final effluent, average of 138 mg/L, since non-biodegradable part of the excess aerobic sludge accumulated in the treatment system until it was discharged into the final effluent, deteriorating the quality. In the system with intermediate settler, non-biodegradable solids were retained in the settler subsequent to the UASB reactor.

Pharmaceutical compounds are commonly detected in the public supply water in concentrations that range between the ng/L to μg/L levels. Despite all the benefits, the increasing rate of pharmaceuticals consumption and a low water treatment efficiency for these compounds have aroused interest by researchers because of the potential effects on human health and the environment. Moreover, these compounds can cause changes in aquatic organisms’ structure and microbial community function. However, the regulatory framework for the control of the pharmaceutical compounds in the supply water is still incipient. Therefore, the analysis of these contaminants in water is fundamental. This study aims to investigate the occurrence of pharmaceutical compounds in treated water made available to the population through a systematic review of the subject in the scientific literature. For this purpose, we analyzed the articles published in journals between 2000 and 2021. The published information (drug concentration, city, method of detection of compounds) was statistically analyzed in MS Excel electronic spreadsheet. A database of 468 concentration values was composed of 143 drugs detected in 17 different countries in Europe, Asia, North America and South America. Approximately 83% of the concentrations were below 100 ng/L. The maximum concentrations of Prednisone (6,323 ng/L), Caffeine (5,845 ng/L), Betamethasone (2,620 ng/L), Iopamidol (2,400 ng/L), Triclocarban (2,055 ng/L) and Lincomycin (1,413 ng/L) were observed in Belo Horizonte, Campinas, Ganges River (India) and Ontario (Canada), respectively. The results revealed that the Caffeine, Iopamidol, Ibuprofen, Diclofenaco, Triclosan and Carbamazepine concentrations exceeded the Australian guidelines in 17x, 2,4x,1,4x, 4x, 2,1x and 2x, respectively. In addition, Carbamazepine was observed in approximately 70% of the countries evaluated. The results indicate that, despite representing a low potential risk to human health, the effects caused by the population's long exposure to these compounds need to be better evaluated.

Road-deposited sediments (RDS) are composed of a complex set of elements accumulated on the road surface which have the ability to adsorb a wide variety of contaminants from various sources, especially traffic. Their contact with the human being poses serious risks to human health, therefore study RDS contamination is important to create pollution control mechanisms. Thus, the aim of this study is to analyze the correlation between the contamination of RDS by toxic heavy metals (Cd, Pb, Hg, Cr, As, Cu, Zn) and socioeconomic factors (population, population density, land use, HDI, energetic matrix and number of vehicles). To accomplish that, a collection of data published in high impact journals worldwide was used, as well as additional information of each city was gathered. The meta-analysis was performed using principal component analysis (PCA) and Multivariate Regression. PCA results shows a tendency of increasing contamination levels in cities with a higher number of inhabitants and for commercial and industrial uses. In this way, cities with high level of urbanization (London, New York and Madrid) showed high levels of contamination. Although, outliers were found. Some cities showed anomalous contamination data (Shenzhen, Halifax, Huludao and Singapore), possibly associated with local characteristics. Correlations obtained on multiple linear regression (R²=0,30 when applied to each individual factor and R²=0,41 when done with all factors simultaneously) indicated that only one factor is not enough to establish a strong relation with contamination, the factor must be analysed concomitantly, further adding new factors. The second order regression, in turn, generated better correlations (R²=0,70). Therefore, results indicate there is a relationship between the RDS contamination levels and the aforementioned factors. Besides, results suggest that de addition of factor may elevate the correlation levels in a way it could be used on a model development that allow predict pollution conditions based on local characteristics. The data presented show RDS as a potential pollution indicator, indicating sources and critical places, the analysis of its contamination can be used by government agencies on elaboration of cleaning public policies and pollution management.  

Charging for the use of raw water is an economical instrument for water resource management that aims to induce users to use water more rationally and generate revenue to finance the water resource management system of a certain hydrographic basin. This economic instrument for environmental management has been used in some hydrographic basins in Brazil and in the world, but it has not yet been implemented in most hydrographic basins in the Brazilian semiarid region, in which the quantitative and qualitative scarcity of water resources make charging for water use even more necessary. The objective of this work is to propose a unit price list of tariffs for the use of raw water for the urban supply sector in the state of Rio Grande do Norte. The proposed unit price table was calculated based on the profit or maximum payment capacity of the company CAERN between the years 2015 and 2019. Each unit price was multiplied by the volume of water captured by the company, reported in the SNIS, to obtain the values of total revenue to be collected with the collection and applied in the Integrated Water Resources Management System (SIGERH) of RN. With the unit price ranging from R $ 0.030 to R $ 0.060 per m³ of water captured, it is possible to obtain an average annual revenue of R$ 6.3 to R$ 12.7 million, which corresponds to approximately 17% to 35% operation, administration and maintenance costs of the SIGERH of the State of RN. These amounts are equivalent to a percentage of 16% to 32% of CAERN's maximum payment capacity. It is expected that the values presented in this study will serve as a reference for charging for the use of raw water and that this economic management tool will improve the management of water resources in the state of Rio Grande do Norte. 

The change of natural landscapes by anthropic activities is the main reason for the deepening of erosion, negatively affecting natural resources in a general way. In this context, it is necessary to know the processes that determine the hydrological balance to avoid erosion. Due to the complexity of a basin and the necessity of making predictions, the development of mathematical models is essential to decision making. These tools, when integrated into a Geographic Information System (GIS), can couple the space-time modeling in a single quantitative structure. Among the existing models, the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model can integrate the GIS technics with water balance equations, becoming one of the most utilized models in the world for different purposes. The objective of this study is to evaluate the hydrological response and quantify the soil loss in a basin (Ribeirão do Feijão, in Brazilian southeast), using the SWAT + model. The simulation was performed by dividing the basin into 31 sub-basins and assigning multiple HRU. The metrics used to analyze the efficiency of the model indicates that the results were satisfactory, NSE = 0.53 and 0.54 for calibration and validation of the flow, respectively. The other metrics used represented a good response, demonstrating that the observed data and the model being simulated well correlated and follow similar patterns. For the production of sediments in the watershed Ribeirão do Feijão Basin, using the current scenario, with increased presence of vegetation and reforestation, the results indicated a low production of sediments in most of the channels present in the basin. Calibration was not performed for sediments due to lack of monitoring data. The model represented in this study can help guide future planning for the use and occupation of the basin, enabling the forecast of different scenarios and their possible impacts on water production. 

The occurrence of rainfall, as well as the different demands for water use, have a spatial and temporal heterogeneity, that is, they are distributed unequally in several regions and countries of the world. In addition, water demands have increased substantially in recent decades due to the process of economic development, increasing the risk of water scarcity. A solution traditionally used by society to meet water shortages has been the construction of reservoirs. These constructions can potentially reduce the difference between water demand and water supply, caused by non-uniform temporal distributions, and are an important resource for regularizing water supply. However, in some situations, the increase in demands exceeds the capacity of regularization of the basins. Thus, inter-basin water transfer projects are an important engineering measure that can guarantee access to water, transferring water from one basin with a larger quantity to another with greater need for supply. In this context, the water transfer projects between basins under development in Brazil, specifically in the northeastern semiarid, is the São Francisco River Integration Project (PISF). Therefore, the general objective of the present study is the definition of technical criteria for the operation of water reservoirs in the context of inter-basin water transfer. The study will be developed and applied to the Engenheiro Armando Ribeiro Gonçalves (ARG) reservoir, located in the municipality of Açu in the state of Rio Grande do Norte, inserted in the Piancó-Piranhas-Açu Hydrographic Basin, this reservoir will receive PISF waters. This research will use the operation of hedging rules method, in which a rationing factor is applied to demand to save water for future use. For this, simulations of the water balance and optimizations of the operating rules will be performed with the multi-objective genetic algorithm in different scenarios, considering variations in the input flow (with and without the exogenous flow of inter-basin water transfer) and change in the demands.

Ecosystem services, in addition to being fundamental to the maintenance of life on Earth, have economic value, as they are scarce goods that can be appropriated by human beings. Despite this, the value of these services may be lost, as land users generally do not receive compensation for the benefit that their land produces to others and, therefore, do not account for environmental services in land use decisions. As an alternative solution to this problem, the economic instrument of Payment for Environmental Services (PES) appears, which consists of voluntary trade between users and providers of environmental services in order to produce positive externalities. Based on this concept, this work aims to develop and apply a methodological approach in order to identify priority areas for the implementation of PES programs in the Ribeirão do Feijão Watershed, São Carlos / SP. For this, the Ecological-Economic Zoning methodology, developed by Crepani, will be used, with which it will be possible to obtain maps of natural vulnerability to soil loss. At the same time, based on the coverage and land use map and the methods of Net Present Value (NPV) and Equivalent Annual Value (VAE), the economic valuation of the productive activities developed in each property registered in the Rural Environmental Registry (CAR - acronym in Portuguese). From the crossing of information on environmental vulnerability and economic value, it will finally be possible to carry out spatial prioritization of the basin for the purpose of implementing PES programs.

Water is a limiting resource for economic development and population survival. When the supply of water is lower than the demand, a water imbalance can occur due to water scarcity, which directly implies the emergence of conflicts over its various uses. To minimize this problem, the construction of reservoirs to meet the demands is a recurrent solution in semiarid regions, which in Brazil are characterized by having great hydrological variability, both spatially and temporally. For a good management and maximization of the use of the reservoirs, operating rules can be applied, to optimize the service provided to users. To solve the optimization models, computational intelligence techniques are used to solve complex problems, among which is the genetic algorithm as an important tool in solving problems related to water resources management. The study area is located in the Brazilian semiarid region, in the Piancó-Piranhas-Açu river basin, in the Dourado and Marechal Dutra reservoirs. Thus, the objective of this work is to evaluate the performance gain in meeting water demands with the definition of operating rules in the reservoirs, operating in an isolated and integrated manner, using the genetic algorithm in the optimization through the simulation of the reservoir water balance. The evaluation was obtained through the performance indicators reliability, efficiency (volumetric reliability), resilience, vulnerability, and main water outputs from the reservoir (demand supply, spillage and evaporation). The results show that water infrastructure improves the performance of meeting demands, reducing the periods of failure, however the rationing rules were not able to obtain superior results, being similar to those obtained with the standard operation rule in isolation, and an increase in efficiency in integrated operation. Almost 50% of the water volume is lost through spillage or evaporation, therefore, it is desirable that future studies differentiate the dry and wet periods in defining the operating rules.

Internal loading phosphorus has been identified as the main cause of maintaining the eutrophic state of eutrophic lakes even though reduction of external loads. Thus, the mitigation of eutrophication of these systems through the geoengineering technique has been an alternative due to the manipulation of phosphorus biogeochemical cycle, immobilizing it through sorption. Sorption is a process that mainly includes adsorption and precipitation. For this, natural materials, such as clays, have been tested, showing promising and lower cost results. The goals of this work was to evaluate the phosphate sorption potential of three natural adsorbents (Luvissolo, Scheelita Reject and Planossolo), comparing with a commercial adsorbent, lanthanum modified bentonite (BML); test the effect of pH and humic substances on phosphate sorption. Physical, chemical and mineralogical analyzes of the adsorbents were made and after that adsorption tests, under controlled conditions of pH 6, 8 and 10. Luvissolo and Planossolo were incinerated to reduce the humic substances. The results were placed in the Langmuir and Freundlich models. Only Scheelita Reject, Planossolo and BML increased the pH of the water. The Reject and Planossolo obtained the highest percentages of removal, with values around 40 to 60% up to 20 mg L-1. Langmuir's isotherm was suitable for all adsorbents, whereas Freundlich's isotherm was only for natural ones. Reject was the natural adsorbent that obtained the highest maximum adsorption capacity (Q), 8.5 mg L-1, followed by Planossolo, 7.8 mg L-1, both obtained higher values of Q at pH 8. All results from Luvissolo and other natural adsorbents only under pH 10 were not statistically significant. After treatment to reduce humic substances, Planossolo started to have a Q of 24.1 mg g-1, while the Luvissolo remained non-significant. The sorption potential was satisfactory in the natural adsorbents, being higher at pH 8 due to the precipitation process that was more expressive than the adsorption, where the Reject and Planossolo were better among the natural ones. The reduction of humic substances potentiated the sorption process, mainly in the Planossolo. The cations of the sorting complex (Ca2+, Mg2+, K+, Na+, H+) and the mineralogy of the adsorbent materials were important characteristics to understand the sorption process.

Reservoirs are essential aquatic ecosystems, especially in semiarid tropical regions, with a high scarcity of water resources for human consumption. These environments are subject to anthropic disturbances (fishing, pollution, consumption) or naturally caused by climate characteristics, such as rising temperatures and long periods of drought. These disturbances could lead to changes in the structure and functioning of these ecosystems, as well as in the degradation of the water quality. Understanding the control mechanisms of the food webs can support management decisions aimed at improving water quality. This work aimed to quantify the trophic web of a small reservoir in the Brazilian semiarid to describe the main mechanisms (drivers) that act in the structure and dynamics of this ecosystem. We used the Ecopath with Ecosim software to quantify the trophic web of the reservoir located at the Seridó Ecological Station (ESEC) in the semiarid region of Northeast Brazil. We made three models with the same data set (May 2012 to April 2014): a classic annual model and two monthly models with some differences between them. Time simulations were performed on the two monthly models to mimic the dynamics of nutrients and plankton compartments. The simulations were tested with two forcing functions  (phosphorus and radiation) and under different impact scenarios (changes in the nutrient load and removal of fishes species). The modeling results indicated that the ESEC reservoir is an ecosystem dependent most of the detritus chain, with high primary productivity, and low resilience. Although the key species are top predators, they do not seem to influence much the dynamics of plankton, and bottom-up forces are controlling the food web, corroborating outputs of a biomanipulation experiment carried out in the reservoir at the same time as the data set collection.

The Phosphorus (P) stored in eutrophic lake sediments can be an important source of enrichment of this nutrient for the water column and contribute to the persistence of eutrophication in these environments, even after the reduction of external sources. Thus for the restoration of these water bodies to be successful, it is also necessary to control this internal load. For this, it is essential to know the elemental composition and the mobile load of P present in the sediments. In artificial lakes (reservoirs) in the tropical semiarid, this internal loading mechanism is especially important during periods of drought, where external input from P is reduced due to scarcity of rainfall. Thus, this study aimed to quantify the P fractions and the elemental composition in the superficial sediments of eight shallow eutrophic reservoirs located in the tropical semiarid of northeastern Brazil, in order to evaluate the internal load available for the maintenance of the trophic conditions of these water bodies. For this, chemical fractionation tests were performed to determine the fractions of P present in the sediments and the X-ray fluorescence (XRF) to analyze their elemental composition. The total phosphorus (PT) load in the sediments varied from 593,17 to 1222,12 µg g-1 DW,  about 35 to 46% of this content was associated with potentially mobile forms of P. The most abundant fractions were P-NaOH (25% to 37% of PT), representing non-reducible forms of P-Fe and -Al oxides, and P-BD (23% to 30% of PT), which is related to forms of P sensitive to redox conditions, mainly Fe and Mn oxides and hydroxides. The greater abundance of these two fractions is consistent with the elemental composition that points to a large presence of Al₂O₃ (25,27% ± 2,19%) and Fe₂O₃ (22,56% ± 2,95%) in the sediments. In general, the P fractions presented the following decreasing order in most reservoirs: P-NaOH> P-BD > P-Humic> NRP >P-Res> P-HCl> P-Water. The high P pool in the investigated sediments associated with potentially mobile forms and common environmental characteristics in these water bodies in the semiarid region, that normally favor their release, are factors that indicate that the internal loading mechanism may be acting in these environments.

A solar self-sufficient two-stage RBS-AS system submitted to long non-aerated periods (intermittent aeration) was studied to evaluate its performance in removing MO, nitrogen and phosphorus from domestic wastewater. The influence of aeration time on battery life was also evaluated. The system was subjected to daily inflows of 3, 4.5 and 6m³/day, and sludge ages of 32 ± 2 and 21 ± 2 days. The results indicated a high efficiency and stability of the system in the domestic wastewater treatment, reaching efficiencies of 93 ± 2%, 86 ± 4% and 93 ± 6%, in the removal of BOD, N and P, respectively. The biomass of the system is robust in relation to long-term operation with low DO concentration (without aeration for 80% of the batch time). However, the presence of a solids concentration limit (4.3 gSST / l), above which sedimentation is impaired, was evidenced. The durations of the aeration fases can be adjusted as a strategy to extend the life of the photovoltaic system's batteries.

Good reservoir management requires the creation of a set of operational procedures, rules or plans that best meet society's objectives. In general, the operational policy are logical or mathematical equations that take into account system variables to calculate the release of water from a reservoir. The computational techniques, fuzzy logic and evolutionary computing, have been widely used to optimize water resource problems, including the operation of reservoirs. This is a research applied in a quantitative analysis that implements a simulation and optimization model of reservoirs’ operation in order to evaluate a hedging rule with application of fuzzy logic (FHR). The study area is a reservoir inserted in the Brazilian semiarid, the Cruzeta reservoir. The area is located in a region that has intra-annual, inter-annual hydrological variability and severe droughts, that requires better management. The optimization of the operation was carried out via a genetic algorithm associated with the simulation of the reservoir's water balance. It was sought to maximize the efficiency of meeting water demands during dry season, a period with greater water demand. A performance of standard operating policy (SOP), hedging rule (HR) and FHR were assessed by analysis of indicators such as indicators, efficiency, resilience, vulnerability and time on dead volume. Thus, the rules with the best performance in mitigating water scarcity during the dry season, in decreasing order, were FHR, HR and SOP. The improvement is evidenced by the increase in efficiency in meeting priority demands, such as, for example, greater reduction of vulnerability and time with storage in the dead volume. However, the hedging rules induce more time with reduced supply, while rationing. Therefore, the results confirm the desirable advantages of the anticipated rationing of water, since it allows to mitigate future events of continuous and severe scarcity.

Recent studies developed in different countries reveal the presence of pharmaceuticals drugs in aquatic bodies. Among the main pharmaceuticals detected, the anti-inflammatory sodium diclofenac (SD) has greater ecotoxicity and was included in the list of potentially dangerous substances in Directive 39/2013 of the European Union. Therefore, in this work, DS adsorption by graphene oxide (GO), pulverized activated carbon (PAC) and granulated activated carbon (GAC) were compared. The adsorbent materials were subjected to characterization tests by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and attenuated total reflectance, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry and point of zero charge point (PZC). The DS adsorption was analyzed through a central composition design, where the influence of the concentration of sodium diclofenac (C_SD), adsorbent concentration (ADS_C), contact time (Ct) and pH were evaluated. The results supported the modeling of responses for adsorption capacity (mg.g^-1), adsorbate removal (%), pseudo-first order adsorption kinetics, pseudo-second order (PSO) and intra-particle diffusion (IPD), as well as Langmuir isotherms and Freundlich. The modified Hummers method was effective in the chemical oxidation of graphite and showed a crystalline diffraction peak at 2θ = 10.64°. The synthesized GO showed oxidized functional groups, especially the carboxylic group that it characterizes with oxide as a hydrophilic and extremely acid material (PCZ_GO 1.65). PAC was characterized as a semi-crystalline structure and GAC was amorphous, both demonstrated to have the predominant hydroxyl group in its composition and were characterized as slightly basic adsorbents (PZC_PAC 7.34 and PZC_GAC 7.52). The maximum adsorption capacity for GO was 669.50 mg.g^-1 for C_SD of 450 mg.L^-1, ADS_C of 0.2 g.L^-1, Ct of 34.3 min and pH 5. PAC obtained maximum capacity of 169.39 mg.g^-1 for C_SD of 331.64 mg.L^-1, ADS_C of 0.2 g.L^-1, Ct of 40.6 min and pH 5. The GAC showed a capacity of 77.73 mg.g^-1 for 450 mg.L^-1 C_SD, ADS_C of 0.2 g.L^-1 ADS_C, 25 min Ct and pH 9. The adsorption capacity was obtained by duplicate confirmation batches in which the GO was 295% more efficient than PAC and 761% than GAC. The GO exhibited SD removal ranging from 97.59% to 99.95% and there was no statistically significant difference for ADS_C above 1.4 and 5 gL-1, C_SD from 50 to 450 mg.L^-1, Tc between 5 and 45 min and pH between 5 and 9. The model developed for the PAC predicted removals of up to 100% for C_SD from 50 to 150 mg.L^-1. The GAC demonstrated to have a maximum removal of 43.50% for C_SD of 50 mg.L^-1. GO, PAC and GAC were better suited to the PSO model. IPD revealed that adsorption is controlled by the combination of intra-film and intra-pore mechanisms. The isotherms of the GO and GAC adapted to the Freundlich model and the PAC to Langmuir. DS adsorption by GO was characterized by chemisorption, while PAC and GAC were through physisorption. GO has shown to be promising in the adsorption of DS in aqueous solution and has interesting characteristics for implementation in water treatment units as it requires a short contact time, adapts to different pH and provides greater sanitary safety.

Slow sand filtration is a technology used for the treatment of water since the 19th century, which can be an alternative to conventional water treatment techniques, since it doesn’t uses chemical products and it is of simple operation. In addition, it is capable of treating the water of coastal tropical lagoons, which typically have low turbidity and low color. In this research, two configurations of slow sand filters in pilot scale were constructed and operated, with uniformity coefficients of 3 and 4. The slow sand filters, after biofilm development, showed values of turbidity (0.80 NTU), and true color (14 uC), in addition to the absence of E. Coli, all within the Brazilian potability standards.

Land use in riparian zones increases their vulnerability to erosion, expanding their potential as a diffuse source of nutrients and contaminants to water bodies, especially in semi-arid climates, whose soils are naturally more susceptible to erosion. The objective of this work was to understand the influence of the use and occupation of riparian zones on the physical and chemical attributes of soil and water quality in aquatic ecosystems. The soil physical and chemical attributes, soil density, particle density, total porosity, sand, silt, clay, pH, organic matter and available phosphorus were studied under different anthropic uses in ten riparian ecosystems, together with the limnological data, chlorophyll a, total phosphorus, total nitrogen and total solids of the underlying water flakes. We analyzed soil use and quality in the riparian zones of four lagoons and six reservoirs in the State of Rio Grande do Norte (Brazil) and our results show that: i) there are three main classes of land use and occupation: native vegetation, agriculture and exposed soil, with the last two showing degradation in soil quality; ii) the soil exposed is the class of use and occupation that contributes most to the contribution of sediments and nutrients in the water bodies; iii) riparian zones located in the tropical semi-arid region present a greater intensity of degradation than riparian zones of the tropical humid region; iv) as soil anthropic occupation increases, especially the soil class exposed, the soil degradation of riparian zones of the humid tropical region approaches the riparian zone of the semiarid; v) the levels of sand, silt and clay, as well as pH, organic matter and available phosphorus are indicators of the quality of riparian soils.

One of the most widely used technologies for the biological treatment of domestic and industrial wastewater is the activated sludge process (LA), due mainly to high effluent quality and reduced area requirements. Among the existing configurations, the activated sludge system used in post- treatment of UASB reactors (UASB + LA) has been widely used in warm climate regions, since it allows for aeration economy, less sludge production and already stabilized sludge, leading to savings in its treatment. Nevertheless, this configuration changes the composition of the influent substrate, causing problems in its operation, such as the presence of sludge on the surface of the secondary decanter, due to uncontrolled denitrification in this unit (even in systems designed to remove nitrogen), low concentration of suspended volatile solids in activated sludge and inefficient denitrification. Therefore, this work’s goal is to investigate the COD and nitrogen removal performance in a full-scale treatment plant, composed of an UASB reactor followed by anoxic-aerobic reactors with a combination of suspended and attached biomass (hybrid system). For this purpose, the research was divided in three phases: (1) monitoring of the physical-chemical parameters (COD, NH4+, NO2, NO3, VSS) of the treatment system; (2) Determining influent COD fractions and (3) characterization of the autotrophic bacteria metabolism. Phases 2 and 3 were performed with respirometry, a technique based on the oxygen consumption measurement by microorganisms, induced by the addition of substrates. The results showed that the system was operated under favorable conditions of temperature (30ºC), sludge retention time (7,1d), pH, and alkalinity for total nitrification, but the presence of biodisks and the high concentration of suspended volatile solids in the system may have influenced the diffusion of DO, which reflected in an unsatisfactory nitrification and the occurrence of simultaneous nitrification-denitrification in the aerated reactor. In addition, the UASB reactor promoted the reduction of the easily biodegradable fraction and the increase of the inert soluble fraction of the total COD, which reflected in lower COD removal efficiencies and lower rates of denitrification.

Phosphorus (P) is a key nutrient in the eutrophication of freshwater and external nutrient sources are considered one of the main causes of P enrichment. To try and control eutrophication, external loading can be reduced. However, P accumulated in the sediment can be cycled back into the water, due to the process of internal loading. Not every form of P in the sediment is likely to be released into the water column, and its release from sediment is influenced by several factors, such as temperature, dissolved oxygen concentration, organisms, pH, and sediment resuspension. P release under anoxic conditions is largely discussed, but oxygen is not the only factor affecting P release. In this study, we evaluate the potential contribution of internal P loading to the eutrophication of Lake Extremoz, which is a well mixed shallow system that has been suffering increasing eutrophication. The quality of its water is relevant as it is used for human consumption. To evaluate internal loading, we have carried out an experiment utilising sediment with lake water, and sediment with deionised water, under conditions similar to the sediment-water interface over a 40-day period. We have also analysed P forms in the sediment per depth range, and before and after the experiment. The main P fraction in the sediment was refractory organic P, and the main mobile fraction was P bound to Fe and Al oxides. Less than half of the P in the sediment is in mobile P forms. During the experiment, temperature varied up to 3.2°C, what led to P release from sediment into the water column, regardless of the aerobic conditions. By the end of the experiment, the majority of the P in the water overlying the sediment was organic (P-Org). In the units that had lake water, P-Org represented 99.5% of the total P. And, in the units that had deionised water, P-Org represented 93.6% of total P. Most of the P flux into the water after the increase in temperature was composed by organic phosphorus. We also saw an increase in organic P forms in the sediment of the experiment. The increase in the temperature, followed by the changes in phosphorus concentrations in the water, mainly P-Org, suggest that the effects of temperature and microorganisms’ metabolism control P flux in the presence of oxygen.

The excessive enrichment of water bodies by nutrients and the increase in primary production is a natural process that happens slowly, however, this process has occurred in recent decades quickly, due to the increase in the external load of anthropogenic nutrients. Since phosphorus is considered the limiting nutrient for phytoplankton growth in lakes and reservoirs, the best way to control the effects of eutrophication is to control the intake of this nutrient in the system. In order to reduce this entry, models have been developed to calculate the maximum load of phosphorus, that is, their load capacity, but most of the models used do not consider the temporal variation of the volume occurring in reservoirs and lakes of semiarid regions. Therefore, this study estimated maximum phosphorus loads for six reservoirs in the Brazilian semiarid region, from a mass balance coupled to a water balance. This load is the maximum so that in 90% of the simulation period the concentration of phosphorus in the reservoir was up to 30 mg/m³, which is the limit established by law (CONAMA Resolution 357/05) for freshwater, in the remainder of the time the concentration could exceed the limit established. Scenarios with three vertical flow of phosphorus, four water demands, three initial concentrations and two initial volumes were simulated. The results showed that the parameters adopted in the simulations exerted a strong influence on the phosphorus loading capacity, with demand and vertical flow being the most influential. The incorporation of the volume level variation in the reservoirs, approached the simulations to the real situation of the region, demonstrating the importance of considering the temporal variability of the volume to obtain the reservoir load capacity of the semi - arid region.

Over the past few years, increasingly stronger evidence of possible climate change has surfaced, and its present and future effects in climate dynamics have been a constant object of study. It is predicted that these changes will have a considerable impact in water resources engineering, especially regarding the distribution, frequency and intensity of rainfall events. This research, by consequence, aimed to investigate the existence of trends and change points in time series data ranging from 1963 to 2010, from 48 rain gauges in the Brazilian state of Rio Grande do Norte – which is located, in its majority, in an area of semiarid climate that often goes through severe droughts. Thirteen indexes related to total and extreme values of precipitation were calculated for each time series, and three different methods to detect these changes have been chosen: the Mann-Kendall test for trend detection (with a pre-whitening approach for autocorrelated time series), the Theil-Sen method for slope estimation and the Pettitt test for change-point detection. Results show that, even though the changes in annual total precipitation were not significant in their majority, various trends were identified for other indexes: drought periods have become longer, precipitation events seemed to occur in fewer days and, mainly in the eastern portion of the state, indexes associated with the frequency and intensity of extreme events presented positive trends in several stations. Furthermore, when analyzed in a seasonal scale, total precipitation seemed to decrease in numerous rain gauges over the years, both in rainy and dry seasons. The Pettitt test attested that most of the detected change points represented a positive variation, mostly for extreme event indexes and for the duration of drought periods, and mostly occurred between the years of 1990 and 1995. Even though some of the observed changes in this study can be partially explained by natural climatic phenomena that occur periodically within the region, their persistence and significance might represent important challenges for water resource management and risk prevention in the state of Rio Grande do Norte.

The application of green roofs offers many environmental benefits for a region where they are inserted, in which the gains in urban drainage have been the subject of recent studies. This is justified by the results of reduction of the peak flow of rainwater with the use of green roofs. In this study, the Storm Water Management Model (SWMM) will be used to model the hydrologic response of a green roof system for intense rainfall in the city of Natal/RN. The methodology proposes rain event variable, as a substrate layer, as well as the rate of green roofs utilization in the drainage basin. A decrease in the maximum flow rate was obtained up to 43.61% and it was verified that for analyzes at the drainage basin scale, no delas are identified in the hydrograph peaks due to the superposition of the subcatchments that composse it.

The replacement of native vegetation by anthropic activities in a watershed usually results in the transport of nutrients to aquatic ecosystems, reducing the water quality of these environments. The semi-arid region of the Brazilian Northeast meets this rule and, because it has young soils, is even more susceptible to erosion, which can exacerbate the problem. Identifying the variables that can compromise the water quality of springs is of utmost importance for the management of the basins, aiming to generate public policies of protection to the water sources. The objective of this study was to evaluate the predictive power of the environmental variables of soil use and occupation on the limnological variables of thirty-three reservoirs inserted in the Piranhas-Açu and Apodi-Mossoró river basins in the Brazilian semi-arid region (Rio Grande do Norte - RN). The delimitation of the sub-basin, as well as the analyzes of land use and occupation were carried out using geoprocessing tools such as Taudem and the SCP plugin applied in the Quantum Gis software, classifying uses in: dense vegetation, sparse vegetation, exposed soil, urban, agriculture and water. The water quality data were obtained from a state program for monitoring surface water and the selected variables were: total phosphorus, total nitrogen, Biochemical Oxygen Demand and chlorophyll a. Statistical analyzes of Pearson correlation and Principal Component Analysis (PCA) were performed between limnological and soil use data for the year 2009. Significant positive correlations (p <0.01) were found between the exposed soil areas with limnological variables total nitrogen and total phosphorus. The PCA made showed that the relationship between the use of the soil and the water quality of the reservoir is more pronounced in the Apodi-Mossoró basin. Therefore, these results show that the reduction of the native vegetation percentage and the increase of the exposed soil areas tend to worsen the water quality by intensifying the eutrophication process, which may lead to cyanobacteria blooms, and according to other studies in this region, these areas are associated with agricultural and extensive livestock activities, and the soil types present in the basins are also fundamental variables in the understanding of the process of enrichment of the water bodies.

Phosphorous (P) is a limiting nutrient of algal growth. Reducing input of point P sources of surface waters, although essential, is not enough towards mitigating eutrophication due to the P internal loading. There are numerous factors that can interfere on P release characteristics, those includes oxygen presence and trophic state of overlying water. Hence, our study intended to analyze P fluxes concerning the oxygen presence and the phosphorus concentrations of overlying water utilizing several microcosms in order to simulate the proposed conditions. Overall, P fluxes were higher when a low P concentration overlying water situation was simulated under hypoxic conditions for both SRP and DOP fluxes. With natural overlying water, P release was greater also under hypoxic conditions, which is an indicative of higher inorganic P bonded to FeOOH. When the P fluxes are analyzed temporally, we could notice that P fluxes were positive at the first seven days, then, mostly negative for the rest of the experiment. This indicates that, although P release is significant throughout the experiment, phosphorus behavior is dynamic in time. SRP fluxes for the 0-7 day interval showed interaction only with variation of P concentration in overlying water, while DOP fluxes exhibit only interaction with both O2 and P concentrations. The 7-14 day interval indicates higher phosphorus retention in oxic conditions for both SRP and DOP fluxes. SRP fluxes were significantly changed with oxygen conditions, while DOP fluxes, with P concentration. Both SRP and DOP fluxes showed interaction between categorical factors. Thus, in semiarid regions such as Gargalheiras’, P release might continue being a serious problem due to its high temperature and pH, low depth and elevated evaporation rates, which contributes to concentrate P in overlying water and induce anoxic conditions in sediment. Also, even if the the rainy season come to dilute P in water, P release may be favored owing to P gradient concentration due to the large P pool in sediments.

Road-deposited sediment (RDS) can represent a source harmful to human health and the aquatic environment, since it is associated with a wide range of pollutants of organic and inorganic origin. The study of these pollutants associated to the vehicular traffic allows to identify the different types of pollutants and the generating sources. The aim of this research was to evaluate the metals and organic compounds n-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), since they are pollutants derived from vehicular emissions, exhaust particles, lubricating oil residues, tires, brakes, bodywork, asphalt waste and wear of the paving. The Pitimbu River, located in the metropolitan region of Natal-RN, Brazil, has its river channel intercepted by three high traffic highways. At the points of interception with the river, the surface runoff associated with the precipitation transfers the RDS to the river environment, causing the pollution of this river and may render water improper for human consumption, since the Pitimbu River is used for this purpose. The objective of this research was to evaluate the presence of the Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn metals, the organic compounds n-alkane and the Aromatic Polycyclic Hydrocarbons (PAHs) considered as priority in samples of RDS collected in areas of discharge from the Pitimbu river channel. Samples of RDS, containment boxes and sediment from the riverbed were collected in August and December 2017. The analysis of the metals was performed by Flame Atomic Absorption Spectrometry (FAAS), n-Alkane compounds by Gas Chromatography – Flame Ionization Detector (CG-FID) and the PAHs by Gas Chromatography / Mass Spectrometry (GC-MS). In addition, a possible correlation of these pollutants between RDS environmental matrices and fluvial bed sediment was investigated. The metal concentrations observed for RDS were as follows (in mg kg-1): copper <LQ at 108.40; cadmium <LQ at 4.84; lead <LQ at 76.91; chromium <LQ at 33.71; manganese <LQ at 86.28; zinc <LQ at 149.80; iron from 7225 to 23810. For nickel the concentration was lower than the limit of quantification in all samples. PCA analysis and Pearson's correlation showed a good correlation between Cu, Mn, Fe, Pb, Cr and Zn metals, indicating that the contribution of these compounds probably comes from the same sources. The total sum of the n-alkanes (n-C8 to n-C39) ranged from 6.04 to 42.88 mg kg-1. The carbon preference index (CPI) showed that all samples received contributions from n-alkanes originating from petrogenic and biogenic sources. The sum of PAHs ranged from 0.221 to 2.789 mg kg-1. Among the eleven sampling points evaluated for the organic compounds, four samples of RDS and a sample of the fluvial bed sediment presented values of PAHs above the guideline value established by CONAMA Resolution 454/12. In addition, the presence of PAHs considered carcinogenic in most samples was observed. Considering the diagnostic indices used, it was observed that the contribution of PAHs occurred both by pyrolytic and petrogenic source contributions. It was observed that the contribution of anthropic (vehicular) origin presented a potential contamination of the fluvial environment.

The association of modern anaerobic reactors (UASB) to activated sludge systems has been widely employed nowadays, especially in hot climate regions, as it provides the reduction of the organic load affluent to the activated sludge system. This results in a decrease of the oxygen demand and the sludge mass produced in the aerobic system. In these regions it becomes essential to consider the nitrification process in the aerobic reactor design to avoid competition for dissolved oxygen (DO) between autotrophic and heterotrophic microorganisms. Moreover, the need to include an anoxic stage for nitrate removal arises, in order to reduce its concentration in the secondary settler. It must be considered because the occurrence of denitrification in the sedimentation tank causes operational problems in the system, such as solids loss with the final effluent. Some studies indicate that the contribution of the UASB reactor in organic matter removal from the raw sewage interferes in both nitrification and denitrification processes. The lower organic load affluent to the activated sludge can reduce the development of heterotrophic microorganisms, which can decrease the minimum required DO concentration in the aerobic reactor. In addition, the UASB reduces the COD availability for denitrification, which can make the process unfeasible and bring instability to the system. Thus, the objective of this work is to evaluate the performance of activated sludge system with pre-denitrification used as post-treatment of UASB reactor in hot climate region. Thereunto, an experiment was carried out in a pilot scale WWTP, composed by UASB reactor followed by activated sludge system with anoxic and aerobic reactors and secondary settler. Sludge recycle from the settler and the aeration tank (to provide nitrate for denitrification) to the anoxic reactor were promoted, as well as the deviation of a portion of raw sewage directly to the anoxic reactor (to provide carbon for denitrification). The study was conducted in four stages, in which the following parameters were varied: reactors hydraulic retention time, DO concentration in the aeration tank and by-pass flow of raw sewage. Physical-chemical analyzes (COD, P, NH4+, NO3ˉ, NO2ˉ, TSS) were weekly performed to monitor and evaluate the pilot WWTP performance. During the whole experiment, sludge flotation in the secondary settler was observed as a consequence of inefficient denitrification in the anoxic reactor, which occurred uncontrollably in the sedimentation tank. Furthermore, the low organic load affluent to the activated sludge system limited the heterotrophic biomass growth, favoring nitrifying bacteria in the aeration tank. The results show that there are still limitations to the application of activated sludge system as post-treatment of UASB reactor in relation to the removal of nitrogen, in hot climate regions.

In the context of water scarcity, especially in the semi-arid region, it becomes necessary of the search for alternative solutions that allow the increase of water availability,among which is the use of cisterns for rainwater harvesting.  In order to avoid the undersizing or oversizing of these cisterns, its sizing must be done in a careful manner for each specific case, adopting an efficient calculation method and considering, among other factors, the catchment area, demand and the temporal variability of the precipitation. Thus, the objective of this research was to evaluate the behavior of cisterns measured by the Andrade Neto method in regions of different rainfall regimes in Rio Grande do Norte, as well as to develop an empirical equation for the sizing of tanks derived from this method. For this purpose, the efficiency was used to evaluate the behavior of the cisterns, considering different scenarios of roof area and demand. The simulations resulted in cisterns of greater volume for the central region of the state and smaller volumes for the west region, being more efficient in situations where the roof area was superior to 50 m²; and less efficient for scenarios with roof areas less than 100 m² and demands greater than 100 l.day^-1.In addition, there were also low efficiencies for regions where there is no monthly critical déficit, considering the potential volume of rainwater catchable and demand, indicating in these cases be adopted a minimum volume corresponding to the monthly demand required. In relation to the empirical equation for the design of cisterns, obtaining an equation for each of the groups corresponding to the homogeneous rainfall zones of the state was more adequate, being the variables selected were the most relevant for the design of rainwater harvesting systems, the demand, the mean annual rainfall, the critical precipitation and precipitation concentration degree.

In the state of Rio Grande do Norte, about 60% of the population has as its source of drinking water supply system, a water source located beyond its territorial limits, and are served by the main pipeline systems. As a result of the long distances traveled by the water, witch still needs to overcome elevation gains, the costs of electric energy consumed by the elevator stations are significantly, referring to the operating costs of the systems. Water loss management combined with energy efficiency practices, together with continuous search for infrastructure projects with better efficiency, tend to reduce operating costs and ensure the sustainability of the systems. In this sense, the present study aims to diagnose the current water loss situation (first semester of 2018) of Monsenhor Expedito’s pipeline system, responsible for water supply in 30 inner state cities, evaluate methods of reduction focusing on real losses, calculate the energy cost, and finally, evaluate alternatives of conception for its expansion, integrating to Armando Ribeiro Gonçalves’s water dam. The integration of systems allows scenarios of distribution with greater water security, while its infrastructure renovation would provide minimal operating costs.

Over the past years the Brazilian semiarid region has been experiencing one of the worst scenarios in terms of water availability. In addition to the reduction in quantitative terms, it has been verified that most of the reservoirs are eutrophic which can compromise the available flows to meet the demands. This has resulted in increased conflicts over water uses requiring increasingly efficient reservoir operations. Thus, this research aims to propose a simplified methodology for the allocation of water in semi-arid region reservoirs, considering the quantitative and qualitative aspects of water resources, so that it is possible to verify the maximum water availability that can be granted without compromising sustainability of the reservoirs. The proposed methodology was based on simulation and optimization techniques using total phosphorus as the quality parameter. The relationship between the quantitative (percentage of stored volume) and qualitative (total phosphorus concentration) aspects of water resources was obtained through linear regression. The result of the statistical analysis showed that the percentage of the stored volume is a potential indicator to estimate the concentrations of total phosphorus present in the reservoirs which validates the proposed methodology. This methodology was applied to four different scenarios and the results showed that even without considering the qualitative aspect of water resources in the water allocation process most of the reservoirs in the semi-arid region are not able to meet the required demand. Inserting the qualitative aspect of the water resources in the proposed methodology and limiting the maximum concentration of total phosphorus present in the waters of the reservoirs as established by CONAMA Resolution 357/2005, it was observed that the water availability of the analyzed reservoirs was reduced by 100% when considered the reservoir as a freshwater body Class 2 and 60% when considering the reservoir as a freshwater body Class 3, evidencing the poor water quality of the analyzed reservoirs and the qualitative aspect may compromise the water allocation process.

The reduction of external loads of phosphorus (P) is the main action to promote the reduction of eutrophication in lakes. However, the elimination of these sources is not always sufficient for the recovery. This occurs because the phosphorus can be accumulated in the sediment and can be release for long time. Thus, to restore a lake, is necessary also to reduce the internal loading. For this, is important to know the composition of phosphorus in the sediment, for to evaluate the phosphorus availability potential, important data for restoration plans of eutrophic systems. In this study, the forms of phosphorus in the sediment of two reservoirs in the semi-arid tropical region was investigated. The determination of the forms of phosphorus was evaluated by fractionation, sorting out the forms in loosely sorbed P (P-Water), reductant soluble P (P-BD), metal oxide bound P (P-NaOH), P bound to organic matter (P-Humic), calcium bound P (P-HCl) and residual P (P-residual). The sediment was collected in September 2016 and sliced in situ every 2 cm from surface to 10 cm. The amount of P forms in the sediment varied of 5 mg.kg-1 to 349 mg.kg-1 for Gargalheiras reservoir. While in Cruzeta reservoir the forms varied of 12 mg.kg-1 to 371 mg.kg-1. Despite the variation of amount between the depths and the reservoirs, in general, the range of fractions in Gargalheiras and Cruzeta, was: P-BD > P-NaOH > P-HCl > P-water > P-Residual > P-Humic. In both reservoirs the predominant form was BD followed by NaOH and HCl. The first two forms are available forms and are released easily, becoming it bioavailable for phytoplankton growth.

The residues generated in the Water Treatment Plants (WTP) are mainly formed by the sedimentation and the filter backwash water (FBWW). The FBWW represents the largest portion of water loss, and may comprise up to 10% of the station's flow. An alternative to the destination of this waste is the recirculation in the station itself. In this way, besides representing a reduction in the losses of the station, it also reduces the consumption of energy and water resources. The presence of destabilized particles in their constitution and the residual coagulant present in the FBWW can aid the removal of particles from the raw water. In order to ensure that the reuse of waste does not adversely affect the quality of the treated water, it is essential to assess the impacts caused by this procedure. The work was developed in WTP of Extremoz - RN, which presents conventional configuration but operates as direct filtration. The present study compared the recirculation of sedimentation pond effluent with crude FBWW, that is, without any type of treatment, and after being clarified in the laboratory - simulating a filler. The performance of recirculation at different recirculation rates (0, 2, 5 and 8%) was investigated through treatability tests in the reservoir. The raw water used is characterized by turbidity and color around 2 unT and 20 uH, respectively. The flocculation step was not necessary, whereas the oxidation step was essential to meet the limit value established by the legislation. The recirculation of the different residues in the different recirculation ratios did not influence the quality of treated water.

Water treatment plants are designed according to the water quality on source, which directly sets up the treatment technology to be used and consequently influences costs of operation and maintenance. The adequacy of the processes in WTP is primordial for reducing costs and improving the quality of treated water. The filtration process is considered by the literature as polishing step, responsible for the removal of suspended particles, and removal of protozoan cysts and oocysts. During backwashing it may consume from 3% to 10% of volume produced in the WTP. It’s relevant in the final result of water production. The general objective of this paper was to evaluate modifications in production of water on WTP in real scale through changes in filtration’s careers. Physical and chemical characterization of backwashing’s water of the filters, raw water, treated water and recirculation’s water, as well as the monitoring of the pressure loss of the filters in different filter run. The results showed that: increasing in filter run increased the amount of solids in backwash water; the growth of the loss behaves as a first-degree function; You can change filter run from 24 hours to 40 hours under normal conditions at WTP Extremoz.

Urbanization is usually associated with pollution of water bodies by nutrients and heavy metals. In the search for biomonitoring techniques and environmental pollution treatment methods, the use of emergent aquatic macrophytes has shown good results as ecological bioindicators, as well as phytodeurants and phytoremediation in river systems, due to their efficiency, practicality, high sensitivity and low cost. Removal of these contaminants. Aquatic macrophyte plants usually occur in soil-water transition zones, where pollutants dissolved in water and sediment are subjected to the purifying action of these plants, giving rise to biochemical and physical reactions that modify the quality of the aquatic system. The objective of this work was to evaluate the interference of the emergent aquatic macrophyte Aninga (Montrichardia linifera, Araceae) aiming the knowledge of the measurable response capacity of this species to the environmental disturbance due to contamination of trace elements and nutrients in a natural eutrophic lotic system tropical weather. From the results obtained by monitoring limnological physico-chemical variables and analysis of mechanisms of bioaccumulation and translocation in the plant, it was verified that it is a bioindicator species for trace elements and that it has phytoremediation potential for the nutrient phosphorus and metals Aluminum, Lead, Iron. It also showed that the communities of Aningais positively infer in the ecological function of the dynamics the fractions of the nutrient phosphorus in the sediment and acts as a biofilter in the water column in the studied section.

The irregular disposition of amounts of tailings causes environmental degradation. Piles of tailings are regular sources of contamination in the environment, impacting, mainly, in the soil, reducing its quality by changes in its physical and chemical attributes and also by the deposition of heavy metals. The main objective of this study was the evaluation of physical and chemical attributes, and also evaluate the heavy metals content in the soil of Brejuí Mine. It was collected soil samples in nine mining places and also it was collected soil samples from a native forest place, the last one it was used as quality reference. It was analyzed physical attributes (soil particle density, total porosity and granulometry), chemicals (pH, electric conductivity, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺,K⁺, H⁺+Al³⁺, Al³⁺, sum of bases, total cation exchange capacity, saturation by bases and by aluminum, organic matter) and available metals contents (Fe, Mn, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn). The scheelite mining causes losses in the soil quality. Physical and Chemicals attributes more affected when compared to native forest areas are Ds, MO, Ca²⁺, CE, pH and potential acidity, those attributes can be used in programs of environmental monitoring of the area. The most evident degradation processes in the mining area are compaction, salinization, depletion in the organic matter contents and contamination by heavy metals. Metals like Cd, Ni e Pb are been available by piles of mining waste of scheelite exceeding reference values of soil quality for Rio Grande do Norte state. It is necessary the elaboration a plan to manage and recover the mining area aiming adequate disposition of wastes, with emphasis on the pile of ferrous tailings, and the mitigation of degradation processes evidenced in the present study.

Macrophyte vegetation plays an important role to keep balanced aquatic environments in rivers and lakes in tropical regions. In small water courses, these plants provide ecological benefits since they act on sedimentation and nutrients retention, leading to an improvement in the water physicochemical properties. The presence of macrophytes in the river channel changes the velocity behaviour and increases the resistance to flow, causing reduction in speed and increase of depth in the section. Generally, flow retardation is associated to unwanted events, such as flooding of occupied areas. The aim of this study was to investigate the hydraulic resistance behaviour to flow caused by the presence of rigid and emersed macrophyte vegetation of the species Aninga (Montrichardia linifera) in a section into Pitimbu River located in the metropolitan region in Natal. Two hydrometric campaigns were carried out on 04/24/2017 and 09/15/2017. The methodology used included measurement of hydraulic variables, in situ survey of vegetation characteristics and analysis of the flow-vegetation interaction. Vegetation analysis involved the delimitation of three quadrants (4 m2) defined in the study area. In these quadrants, the morphological characteristics of the plants and the spatial distribution were raised. The hydraulic variables were measured with the discretization of the cross sections in verticals, where the average speeds were measured. Manning flow and number obtained in campaigns 1 and 2 were 0.2467 m³/s and 0.069 m-1/3s; 0.2076 m³/s and 0.078 m-1/3s s respectively. The density of the spatial distribution of vegetation was 8.12 plants / m2. The velocity behavior in section S1 showed high spatial variability, with some values above average. This behavior was associated with the presence of vegetation. Negative velocities were recorded in some regions downstream of the plants, indicating the generation of mats and reverse flow at these sites. The pattern of spatial distribution of vegetation was aggregated in some regions of the plant community. The flow-vegetation interaction was analyzed from a sequence of photographic records. It was possible to identify the behavior of the flows through the plants: regions of boundary layer detachment, belt regions and vortex formation.

Reservoirs are artificial ecosystems built mainly in regions whose water bodies are scarce or insufficient to attend the demands of use. In dry regions, many reservoirs reach volumes so low that they are no longer sufficient for supply, interrupting the water intake. In the northeastern semi-arid region, occasional drying is recurrent in some reservoirs, which remains dry for months or even years, representing a huge problem for the supply and causing numerous socioeconomic issues. After an event of drying, in terms of impacts on water quality, it is expected that there will be improvements after reflooding from precipitation: Less algal biomass, increased water transparency, decreased turbidity and low concentration of nutrients. The objective of this study was to analyze the water quality of a tropical semiarid reservoir after drying during an extended drought event. The studied reservoir was Dourado, located in Currais Novos, Rio Grande do Norte, Brazil. The study took three distinct periods, determined according to the water volume. The three study periods were marked by rainfall below the annual historical average and, then being inserted in an extended drought period. The variables water transparency, turbidity, electrical conductivity, pH, total phosphorus, dissolved reactive phosphorus and chlorophyll-a were analyzed. After water renewal, the main result in terms of the improvement of the water quality of Dourado is the reduction of phytoplankton biomass. With this reduction, the reservoir turned to be considered as mesotrophic, considering only the chlorophyll-a variable. However, despite of the significant reduction in algal biomass in the period after the reflooding of Dourado, there was no significant reduction in nutrient concentration, thus, no improvement in water quality in terms of eutrophication occurred. The high concentration of nutrients in Dourado is probably related to the use and occupation of its watershed, as well as to the absence of management of the drainage basin and sediment of the reservoir.

O dimensionamento dos sistemas adutores atuais é realizado buscando-se somente os menores custos, o que não garante um sistema otimizado. Diante da complexidade atual para conciliar economia, na implantação e consumo de energia, exigências técnicas, que atendam pressões e vazões e o aumento permanente das demandas de água para abastecimento é necessário a otimização desses sistemas. O método que garante a otimização de um sistema adutor de forma mais econômica é o Sistema de Granados, no qual a partir de uma solução prévia. Solução da qual obtém-se um dimensionamento com os menores diâmetros possíveis, capaz de atender os limites de velocidades máximas normatizadas. Porém com pressões máximas e consequentemente com uma elevada cota de cabeceira, a maior possível, requisitando maior energia de bombeamento ou maior cota de reservatório. Em seguida, o processo iterativo redimensionou a rede reduzindo as pressões e aumentando diâmetros com os menores custos através do Gradiente de Câmbio, que foi definido pela maior variação de perda de carga e menor variação de custo de tubulação. O objetivo deste trabalho foi realizar um dimensionamento otimizado, considerado um aperfeiçoamento, de um sistema adutor já em operação através da viabilidade prática e econômica do Método Granados. A partir dessa otimização buscou-se levantar os gastos gerados com possíveis alterações de diâmetros aliados a uma considerável melhoria nos fundamentos hidráulicos deste sistema adutor, permitindo o atendimento de novas demandas, sejam elas por aumento de vazões ou para criar novos pontos de distribuição. O método se confirmou como eficiente, na otimização das variáveis hidráulicas e na viabilidade econômica, apresentando-se como capaz de otimizar um sistema adutor existente permitindo ampliações de vazões e acréscimos de pontos de distribuição.

Este trabalho avalia o desempenho de uma Estação de Tratamento de Esgotos na modalidade lodos ativados em batelada sequencial, localizada em região de temperatura alta. Também apresenta a analise da degradação da matéria orgânica e a avaliação das condições de sedimentabilidade do lodo, através de reatores em escala de bancada, alimentados com licor misto proveniente da ETE em estudo, com diferentes concentrações de substrato e biomassa. Os resultados mostraram, a alta eficiência e estabilidade do processo de tratamento utilizando RSB para esgotos domésticos, mesmo com bruscas oscilações de carga orgânica e hidráulicas. A análise dos reatores em bancada, com relações A/M pré-definidas, apresentou o comportamento da sedimentação e da biodegradabilidade da matéria orgânica para essas concentrações, situando a relação A/M nas condições de operação atual da ETE e a relação A/M ótima (Concentração do Substrato por Concentração da Biomassa), cujo tempo de sedimentação e de biodegradabilidade da matéria orgânica obtém a máxima eficiência operacional.

O lodo de esgoto é o subproduto gerado nas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) e as conchas de Liliu são os subprodutos sólidos gerados na pesca desse marisco na Lagoa Guaraíras/RN. Devido à importância do manejo dos resíduos para a manutenção da qualidade do meio ambiente, surge a possibilidade de utilizar esses materiais como componente na matéria-prima da argamassa. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar a viabilidade técnica da incorporação de resíduos em pó (lodo de esgoto e conchas de Liliu) na argamassa. Foi utilizado o lodo predominantemente doméstico, proveniente da ETE do Baldo – Natal/RN e as conchas do Liliu proveniente dos municípios de Arês/RN e Senador Georgino Avelino/RN. Os resíduos foram moídos e caracterizados através de análises físicas, química, mineralógica e morfológica. Na segunda etapa estes resíduos foram aplicados à diferentes argamassas, sendo comparadas à argamassa de cimento, areia e cal (1:1:7) e à argamassa de cimento e areia (1:7) e então foram avaliadas e comparadas no estado fresco (consistência, teor de ar incorporado, densidade de massa e retenção de água) e no estado endurecido (resistência à compressão, resistência à tração na flexão, capilaridade, densidade de massa e resistência de aderência à tração). Diante das avaliações, constatou-se que não há possibilidade de utilizar o lodo de esgoto sem remover a matéria orgânica, devido este material diminuir drasticamente a resistência e reagir com os outros componentes da argamassa, liberando um odor muito forte e desagradável, tornando a fabricação da argamassa uma atividade desagradável e inviável e que há possibilidade de utilizar o pó das conchas, devido este material aumentar a resistência e melhorar outras propriedades da argamassa.

The creation of the River Basin Councils (RBC) in Brazil, as established in the Brazilian Water Resources National Policy, represented a relevant legal advance in water resources management. RBC point to an advance towards legitimacy, because they may open a relevant space to social participation in water resources management. However, water management efficacy implies the existence of an institutional arrangement that promotes social participation. The Pitimbu River Basin is located at the Natal urban region, and comprises partly the municipalities of Macaíba, Parnamirim and Natal. Despite of its strategic importance as potable water supply, Pitimbu River has been adversely impacted by urbanization, which affects fluvial system and water resources. In this context, this study is aimed at analyzing current institutional capacity in providing social participation mechanisms that can promote a sustainable water and land use management. For this purpose, semi-structured interviews were applied to eleven members of the RBC. Obtained data was analyzed qualitatively using the MAXQDA® software. Obtained results revealed that current institutional arrangement fails in recognizing RBC as a key element in water resources management, as established in the 9433/97 Act. It was observed some relevant RBC characteristics: a) poor civil society participation in the RBC; b) public sector participation in the RBC is predominant; c) an updated River Basin Water Plan is lacking; d) most of the RBC meetings prioritize internal and bureaucratic issues; e) the inexistence of a Basin Agency justifies the lack of funding; f) RBC political power in decision making process is lacking. Furthermore, articulation between government levels is poor and explains a condition of disorganization in water resources management. It was observed the need of a broad institutional reform that stimulates the implementation of management instruments. Finally, political power decentralization, social participation mechanisms, and State modernization still represent challenges to be attained.

The investigation of temporal dynamics of phytoplankton in water bodies is a growing need because of problems involving eutrophication processes due to human impacts. Given the complexity of the phenomena involving phytoplankton growth, it is necessary, the use of mathematical models to simulate related processes and structures involved in phytoplankton´s growth. In this study, we used the IPH-ECO model (0-D version) software that integrates the hydrodynamic processes, water quality (limnology) and biology of aquatic species. Extremoz coastal lagoon was studied because this environment supplies the city of Natal (RN) during the period from 07/2012 to 08/2013. After model calibration, using the dynamics of chlorophyll-a as the response variable, we simulated various scenarios individually changing the forcing variables: rain, evaporation, wind, solar radiation and temperature. The results show that the 0-D version of the model IPH-ECO is insensitive to climatic variations, preventing this version to be used in simulations of pollution or for the management of the lagoon.

Membranes concentrates, obtained from sewage treatment, have potential for use as fertilizer due its concentration of nutrients, as well as contribute to the management of these concentrates. This concentrates may cause serious impacts when disposed improperly in the environment. Agricultural uses the nutrients, mainly Nitrogen and Phosphorus, which are necessary for plant nutrition. In these terms, nanofiltration and reverse osmosis membranes have been used to concentrate the sewage nutrients treated biologically through recirculation mode to the feed tank, in order to obtain a concentrate rich in nutrient that can be comparted to a commercial liquid mineral fertilizer. Experiments were performed with and without the concentrate recirculation and collected permeate and concentrated aliquots for physicochemical characterization and flow measurements over time. The results showed that the concentration of the nutrients in membranes concentrates were statistically lower than the minimum standards set for a liquid fertilizer that can be marketed for soil application. Furthermore, the concentration process negatively influenced the flow and quality of the final permeated, although commercial liquid fertilizers are not considered for soil applications, according to the current Instruction Normative, concentrated in membranes can be used as fertilizer for hydroponics or solution for ready use, since is such cases the minimum concentrations requirements depend on the manufacturer.

Disabling dumpsites without sanitary and environmental engineering measures increases potential degradation of the area and may cause other environmental liabilities. These dumpsites should be sent to recovery programs, based on soil diagnostics to identify the environmental degradation processes to assist degraded area effective recovery. Given the obligation to recover these areas established by Brazilian law, municipalities need studies like this to adapt the Brazilian legislation and solid waste management. The general aim of this study was to identify the environmental degradation processes installed in solid waste irregular disposal area in tropical semiarid, in order to guide the implementation of recovery programs in this area by the municipality. Therefore, we sought to: (1) evaluate the physical and chemical attributes of the cover soil from the deactivated dumpsite of the municipality of Olho D’água do Borges/RN, which results will be presented in CHAPTER I of this dissertation; and (2) assess whether the irregular disposal of solid waste in the dumpsite promotes soil contamination by heavy metals and expands the potential to spread to other parts of the watershed, which will be addressed in CHAPTER II of this dissertation. Soil samples were collected at depths of 0-20 cm and 20-40 cm on the deactivated dumpsite area, in ephemeral drainage area of Brejo dam and area under native forest used as quality reference in Olho D’água do Borges/RN. Therefore, the evaluated attributes in three areas were: bulk density (BD) and particles density (PD), total porosity (TP), particle size, pH, electrical conductivity (EC), organic matter (OM), available phosphorus (P), total nitrogen (N), exchangeable cations (Ca2+, Mg2+, Na+ e K+), exchangeable and potential acidity, and from these the sorption complex soil, available and total metals contents. Thus, the water and wind erosion, substrate cover disturbance, overload salts, available phosphorus, nitrogen, organic matter and heavy metal contamination are degradation processes identified as result of irregular disposal of solid waste in the soil. These processes contribute to increase the potential diffusion of dumpsite contaminants to the watershed, expanding the degraded area.

Water with turbidity and color apparent low to moderate are sometimes challenging to treat, especially in Water Treatment Plants (WTP) of full cycle with clarification by decantation (WTPs "conventional") because should be coagulated preferably in adsorption-neutralization mechanism loads. Such water can be coagulated in the sweep mechanism, generally with a high dose of coagulant, to produce settleable flocs which are removed in the decanter. However, it is also possible, in an advantageous overall, making the water coagulation at adsorption and charge neutralization mechanism with usually lower dose, and in this case there will be only a destabilization of the particles and formation of tiny floc (not settleable) to be removed on the filters. In some cases WTP enables the bypass of water directly to the filter (with or without pre-flocculation), since the decantion units practically lost its function and ETA, although it is physically configured as a complete cycle, it operates as a direct filtration system. Despite the advantages of this configuration, it is generally more difficult for the operator to find the dose and pH suitables for the adsorption and charge neutralization mechanism. The objective was to adapt a WTP with such characteristics. We did jartest tests simulating the complete cycle and downstream direct filtration, and treatments as pre-oxidation, coagulation, preoxidation with coagulation and adsorption coagulation, varying dosages of the respective products in each treatment and at different pH. All treatments performed attended Ordinance 2.914/11 for apparent color, but only the treatments in which there was coagulation attended for turbidity and apparent color simultaneously, and the best results of treatment of pre-oxidation with coagulation.

O tratamento de água para abastecimento é considerado como um grande benefício tendo em vista que, se for realizado de forma eficiente, propicia saúde às pessoas. Entretanto, ao considerar que uma ETA (Estação de Tratamento de Água) é uma indústria, pois em seu processo produtivo há insumos e resíduos, é necessário que haja avaliação e monitoramento constantes em cada ETA para verificar a melhor e mais adequada maneira de tratar e dispor seus resíduos, minimizando, portanto, os potenciais impactos ao meio ambiente. Os resíduos mais relevantes em ETA de filtração rápida são os provenientes das águas de lavagem de filtros. A realidade mais observada em nosso país é o lançamento destes resíduos (sem tratamento) em mananciais, os quais são utilizados, na maioria das vezes, como fonte de abastecimento de uma população mais a jusante. O presente estudo avaliou parâmetros quantitativos e qualitativos de água de lavagem de filtros em três ETA  - Itaitinga, Maranguape e Pacatuba – CE. Das ETA estudadas, verificou-se que a ETA Maranguape, em termos de capacidade instalada, é a de maior porte. A ETA Itaitinga é a que mais consome água na lavagem de filtros. A ETA Pacatuba exibiu maior concentração de sólidos sedimentáveis e suspensos totais, além de DQO e alumínio na água de lavagem dos filtros. Vale salientar que os parâmetros sólidos sedimentáveis e SST de todas as ETA estão fora do padrão de lançamento de efluentes em corpo aquático preconizado pela resolução 154/2002 da SEMACE (Superintendência Estadual do Meio Ambiente do Ceará). Conclui-se que a água de lavagem dos filtros das ETA em estudo ultrapassa os valores permitidos em legislação para serem descartados diretamente em manancial. Sugere-se como alternativa de tratamento de resíduos, a construção de lagoas de sedimentação de lodo e ainda como forma de reaproveitamento da água o processo de recirculação.

As lagoas de estabilização são sistemas de tratamento biológico em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica e/ou redução fotossintética das algas. O presente trabalho teve como objetivo monitorar e avaliar a eficiência das lagoas de estabilização em série do Estado do Rio Grande do Norte. Foram efetuadas coletas do efluente tratado foram realizadas diretamente nas caixas de saída das lagoas facultativas e maturações (M1 e M2), bem como o esgoto bruto (EB) que chegava nas estações. As variáveis analisadas foram: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, sólidos suspensos totais, clorofila “a” , cor aparente, fósforo total, nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal,  nitrogênio Kjeldahl, turbidez, densidade de cianobactérias e concentrações de microcistina. Foram realizadas análises de variância (ANOVA one way) observando as premissas utilizando o teste de Tukey, a fim de verificarmos diferenças entre os tratamentos. A avaliarmos as estações verificou-se remoções de DQO nas faixas de 48,8% (Pipa) a 75,8% (Caiçara Rio do Vento) e 57,5% (Pipa) a 83,0% (Santo Antônio), respectivamente. As concentrações médias da densidade de cianobactérias das LFs variaram entre 62.545 céls.mL^-1(Pedro Velho Roça) a 2.669.048 céls.mL^-1 (Ponta Negra), enquanto os efluentes finais apresentaram entre a faixa de 9.072 Cels.mL^-1 (Pedro Velho Roça) a 1.899.981 céls.mL^-1 (Macau – Ilha de Santana) e as concentrações médias do efluente final de microcistina variaram entre 0,02 µ.L^-1 (Ponta Negra) a 0,15 µ.L^-1(Macau – Ilha de Santana) nas estações estudadas. Das sete estações de tratamento de esgoto avaliadas, apenas Ponta Negra, apresentou o conjunto dos fatores considerados. Em síntese os sistemas de lagoas de estabilização do Estado do Rio Grande do Norte apresentaram peculiaridades operacionais, que influenciaram nas condições na remoção de material orgânico, as quais interferiram na eficiência nos sistemas, sendo provável que seja uma combinação de aspectos operacionais, relacionados ao nível de controle operacionais e manutenção.

A descarga de compostos contendo fósforo é um dos principais fatores que contribuem para a eutrofização de corpos hídricos superficiais. O potencial de aproveitamento do fósforo do esgoto como fertilizante tem levado ao desenvolvimento de pesquisas. Diversos estudos apontam a estruvita como uma alternativa viável e eficiente de remoção de fósforo, pois é um potencial fertilizante natural, com considerável valor econômico agregado. Liu et al. (2008) propuseram um reator que permitia a recirculação dos cristais de estruvita e o stripping do CO₂, denominado reator com reciclagem interna de sementes. No entanto não foram realizados testes com percolados reais de esgoto no sistema proposto. O presente estudo tem o objetivo de investigar a aplicabilidade do reator de leito fluidificado com recirculação interna de sementes (RLFRIS) (proposto por Liu et al., 2008) para remoção de fósforo por precipitação de estruvita a partir do percolado de lodo de esgoto de uma ETE em escala plena (ETE do Baldo). Para tanto, inicialmente investigou-se as condições mais adequadas para sedimentação e formação dos cristais de estruvita em reator de batelada (jar test). A partir desses resultados, foram determinadas as taxas de aplicação superficial e tempo de detenção hidráulica a ser empregados no RLFRIS para a remoção de fósforo por precipitação de estruvita. Em geral, a sedimentação em Jar test foi vantajosa na eficiência de remoção de turbidez e fósforo em torno de 89% e 73% respectivamente. As remoções de fósforo e magnésio em concentrações iniciais P [100mg/L] no RLFRIS com percolado sintético e percolado de lodo tiveram valores (76% e 73% respectivamente). Já o ensaio no RLFRIS com percolado sintético com P [200mg/L] removeu 91% fósforo, e 73% magnésio. Contudo podemos concluir que o RLFRIS se mostrou eficiente na remoção dos compostos e provável precipitação de cristais de estruvitA.

Reservatórios são ecossistemas artificiais, intermediários entre rios e lagos, apresentando características morfométricas e hidrológicas distintas. No Nordeste brasileiro, em especial na região semiárida, as secas de 1825, 1827 e 1830 marcaram o início da construção de reservatórios, comumente chamados de “açudes” e foi vital para a ocupação e desenvolvimento de atividades econômicas, capaz de aumentar a resistência do homem à seca. Entretanto, a utilização dessa água para abastecimento humano, dessedentação de animais, lazer, produção agrícola irrigada e desenvolvimento da piscicultura, influenciam diretamente no aumento do carregamento de nutrientes para os ambientes aquáticos e, consequentemente, contribuem para a aceleração da eutrofização. Os fatores climáticos e hidrológicos também desempenham papéis importantes nas características limnológicas da água. Além disso, modelos de mudanças climáticas globais estão prevendo a maior ocorrência de eventos extremos (chuvas intensas e seca severa), que criará estresses hidrológicos em lagos. No semiárido nordestino já se percebe a ocorrência desses eventos, a seca dos anos de 2012, 2013 e 2014 foi a pior seca dos últimos 60 anos, segundo a Agência Nacional de Águas (ANA).  Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água de mananciais do semiárido tropical, identificando padrões temporais em períodos com eventos hidrológicos extremos (chuva intensa e seca prolongada). Os resultados mostraram que, de forma geral, os mananciais de abastecimento Gargalheiras e Cruzeta apresentaram melhores condições na qualidade da água no período chuvoso, com melhora no aspecto visual e na maioria das variáveis da qualidade da água, e decaimento da qualidade no período de seca severa, com maiores concentrações de nutrientes e elevados valores de condutividade elétrica. Entretanto, constatou-se um comportamento de Cruzeta distinto do de Gargalheiras e atípico para a maioria dos reservatórios no semiárido, os quais, principalmente nos períodos de seca, apresentam elevadas concentrações de biomassa algal, indicativo de eutrofização acelerada. Este fato se deu principalmente pela baixa profundidade e, consequentemente, proximidade com o sedimento facilitar a característica túrbida em toda a coluna d’água em decorrência da ressuspensão de sólidos inorgânicos. 

O transporte longitudinal de sedimento (TLS) é fator condicionante para ocorrência de mudanças morfológicas em ambientes costeiros. Compreender seus mecanismos de movimento e transporte representa a uma fonte de informação essencial para elaboração de projetos e planos de gerenciamento costeiro. Este estudo tem como propostas caracterizar, inicialmente, a circulação hidrodinâmica atuante na região de estudo, compreendida por quatro setores praiais do litoral sul de Natal, e a partir dai avaliar o TLS médio anual obtido por meio de três reconhecidas equações (CERC, Kamphuis e Bayram et al.), definir qual formulação melhor se aplica a área de estudo em questão, e analisar a variabilidade sazonal, bem como a evolução decadal do transporte. A zona costeira selecionada para esse trabalho constitui-se como um dos principais corredores turísticos da cidade, porém vem sofrendo sérios agravos decorrentes dos efeitos associados entre agentes hidrodinâmicos e sua ocupação desordenada. Como ferramenta foi utilizado o Sistema de Modelagem Costeira do Brasil (SMC-Brasil), no qual se apresentam integrados uma série de modelos numéricos e uma base de dados devidamente calibrados e validados para serem utilizados na elaboração de projetos ao longo da zona costeira brasileira. As taxas de TLS foram obtidas para 15 perfis praiais distribuídos ao longo da área de estudo. Suas extensões levaram em consideração a profundidade de fechamento calculada pela equação de Harllermeier, e a adoção de propriedades físicas do sedimento típicos de praias arenosas, com exceção do diâmetro médio dos grãos, o qual foi calculado por meio de um algoritmo de otimização baseado na formulação de perfil de equilíbrio proposta por Dean. De forma geral, os resultados mostraram uma intensificação dos agentes hidrodinâmicos sob condições de agitação marítima extremas, principalmente junto aos promontórios existentes na região. Dentre as equações analisadas, Bayram et al. foi definida como a mais adequada, com predominância de transporte no sentido sul-norte e as maiores taxas da ordem de 700.000 m³/ano a 2.000.000 m³/ano. A análise sazonal também indicou um predomínio de transporte longitudinal no sentido sul-norte, com as maiores taxas associadas às estações de outono e inverno. Nesses períodos se observam estados erosivos de praia, o que indica, portanto, uma relação direta entre a dinâmica sedimentar e a ocorrência de estados de mar mais energéticos. No que tange a evolução decadal do transporte, foi constatado uma diminuição da taxa de transporte da década de 50 a década de 70, seguido de um aumento até a década de 2000, que coincide com o inicio do processo de urbanização de alguns trechos do litoral contemplados. 

A mineração promove alterações significativas na paisagem e na qualidade do solo, além de ser considerada uma das principais fontes antrópicas de metais pesados no ambiente. A ausência de medidas de proteção sanitária e ambiental no controle dos impactos gerados contribui para o aumento do risco de degradação não apenas na área de lavra, mas em toda a extensão da área de influência da mineração. Neste contexto, diagnósticos de qualidade do solo e dos resíduos da mineração são imprescindíveis para orientar medidas que promovam a redução dos impactos e a recuperação das áreas degradadas. No município de Currais Novos, localizado na região semiárida do Estado do Rio Grande do Norte, algumas mineradoras realizam a exploração da scheelita desde a década de 1940. A mina Olho d’Água foi desativada em 1976 e a mina Barra Verde está em atividade. Nessas minas, as atividades de lavra e de beneficiamento da scheelita geraram pilhas de estéril e rejeito que estão depositadas no solo sem qualquer medida de proteção. Este trabalho teve como objetivo avaliar atributos físicos e químicos do solo e os teores de metais pesados nas minas Barra Verde e Olho d’Água a fim de identificar estágios de degradação nas áreas mineradas e estabelecer indicadores de qualidade que facilitem a recuperação e monitoramento ambiental na região. Os resultados demonstraram que a ausência de medidas de controle e de recuperação nas minas contribui para a intensificação dos processos erosivos, o que amplia o potencial de difusão de contaminantes para os demais componentes da bacia hidrográfica. As áreas de deposição de estéril e rejeito na mina ativa apresentaram nível de degradação do solo mais acentuado dentre as áreas mineradas. Na mina desativada, o crescimento espontâneo da vegetação tem favorecido a pedogênese dos substratos remanescentes da mineração e a recuperação da qualidade do solo, indicando que a técnica de revegetação é adequada para estabilização e recuperação das funções ecossistêmicas das áreas mineradas. Os teores de Cd, Cu e Pb acima dos valores de investigação estabelecidos pela legislação brasileira apontam para a necessidade de medidas de remediação nas áreas mineradas. A sensibilidade na distinção entre a área natural e minerada dos atributos fósforo disponível, pH, acidez potencial, argila, nitrogênio total, matéria orgânica, densidade do solo, porosidade total e densidade de partículas e os metais Cd, Cu e Pb faz com que sejam considerados bons indicadores de qualidade do solo a serem utilizados em programas de recuperação e monitoramento ambiental das áreas mineradas.

Apesar das inúmeras vantagens advindas do uso da tecnologia de membranas filtrantes, algumas limitações inerentes ao processo de incrustação tornam-se relevantes para sua aplicabilidade. O controle das condições operacionais consiste em importante ferramenta para mitigar o fouling e alcançar bons níveis de eficiência. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi investigar o efeito da pressão transmembrana e da vazão de concentrado no desempenho da ultrafiltração, aplicada ao pós-tratamento de esgoto sanitário. O processo foi avaliado e otimizado variando-se a pressão (0,5 e 1,5 bar) e a vazão de concentrado (300 e 600 L/h), por meio de um planejamento fatorial 2², a fim de investigar os efeitos no fluxo permeado e na qualidade dos efluentes gerados, em cada condição operacional. Avaliaram-se os seguintes indicadores de qualidade para os permeados: pH, Condutividade Elétrica, Sólidos Suspensos Totais, Turbidez, Cálcio e Demanda Química de Oxigênio (DQO).  Em todos os ensaios, observou-se diminuição acentuada do fluxo permeado nos instantes iniciais, seguida de uma queda lenta que se prolongou até atingir um patamar relativamente constante por volta dos 120 minutos de filtração. O aumento da pressão resultou em maior fluxo permeado inicial, porém a queda do fluxo com o tempo foi maior para os ensaios realizados a pressão mais elevada, evidenciando um processo de incrustação mais pronunciado. Por outro lado, o aumento da vazão de concentrado resultou em queda mais lenta de fluxo permeado com o tempo de filtração. Com relação a qualidade dos permeados, a pressão transmembrana de 0,5 bar foi a que permitiu melhores resultados, sendo confirmado estatisticamente, por meio do teste da ANOVA two-way com medidas repetidas, efeito significativo da pressão sobre a turbidez do permeado. A vazão de concentrado, por sua vez, não apresentou influência significativa sobre nenhum dos parâmetros de qualidade. Dessa forma, considerando que o efeito do aumento da vazão de concentrado no retardamento do fouling não resultou em melhoria significativa do fluxo permeado, conclui-se que a condição operacional otimizada para a geração de permeados com maior grau de pureza, associado a geração de um menor volume de resíduo, consiste naquela em que se aplica uma pressão transmembrana baixa associada a uma vazão menor de concentrado.

Um tipo de solução de macrodrenagem largamente utilizado em áreas com predominância de bacias fechadas (bacias sem exutórios) é a implantação de lagoas de detenção e infiltração (LDI). Este tipo de solução tem como principal função realizar o armazenamento de deflúvios superficiais e promover sua infiltração e consequentemente, promover a recarga do aquífero, quando existente. É a prática para se evitar inundações nos baixios da bacia de drenagem. A impermeabilização da bacia reduz a recarga distribuída de aquíferos freáticos como a existente na cidade de Natal, RN. No entanto, a presença da LDI traz a vantagem de concentrar os deflúvios e promover uma recarga pontual que pode superar a recarga natural distribuída. Neste trabalho se propôs estudar uma pequena bacia de drenagem urbana, a bacia experimental de Mirassol (BEM), em Natal, RN, que tem como exutório uma LDI. Os processos de transformação da chuva em vazão, a acumulação de água na LDI e o processo de infiltração e percolação no perfil do solo até o lençol freático foram modelados e, através de observações dos eventos chuvosos, níveis de água na lagoa e do lençol freático, assim com levantamento de parâmetros, possibilitaram a modelagem desses processos combinados. A modelagem matemática foi realizada a partir de dois modelos numéricos. Foi utilizado o modelo de transformação da chuva em vazão, idealizado por RIGHETTO (2014), e, também, desenvolvido um modelo unidimensional que permite simular o processo de percolação em condição de solo insaturado acoplado ao balanço hídrico da LDI. Foi realizada a simulação contínua ao longo de um período de dezoito meses, com intervalos de tempo de um minuto. A BEM foi discretizada em quadras e trechos de rua e o perfil do solo em células verticais de 2 cm para um profundidade total de 30 m. Os hidrogramas gerados foram transformados em volumes afluentes à lagoa. Na lagoa foi realizado o balanço hídrico nesses intervalos de tempo, considerando-se a infiltração e percolação de água no perfil do solo. Como resultado, obteve-se a avaliação da LDI no processo de armazenamento de água, assim como a infiltração, redistribuição de água no solo e a recarga ao aquífero freático, possibilitando simular a sequência temporal de distribuição. Com as simulações realizadas, verificou-se o desempenho da LDI na absorção de cheias e sua contribuição no processo de recarga local do aquífero (Aquífero Dunas / Barreiras).

A pesquisa avaliou a remoção das microalgas produzidas em um sistema de lagoas de estabilização utilizando biofiltros como pós-tratamento, além de caracterizar os efluentes de lagoas de estabilização e dos filtros no tocante às concentrações de biomassa algal (clorofila “a” e sólidos suspensos), matéria orgânica (DBO e DQO), ortofosfato, fósforo total, pH e oxigênio dissolvido, e buscou correlacionar os parâmetros físico-químicos com a clorofila “a”. Foi realizada na ETE Ponta Negra que é constituída por três lagoas de estabilização, sendo uma lagoa facultativa primária e duas de maturação. Para a remoção das algas, foram utilizados dois biofiltros submersos: o filtro FLF - alimentado com efluente da lagoa facultativa; e o filtro FLM - alimentado com efluente da segunda lagoa de maturação. O material de enchimento de ambos os filtros foi predominantemente brita nº 2, apesar de conter porções de brita nº 1 e nº 3. As condições operacionais dos filtros eram péssimas, pois estavam há quase 10 anos sem manutenção, sem limpeza ou remoção do lodo desde a época da construção, podendo parte do material de enchimento estar colmatado. Apesar das condições operacionais precárias foram obtidos resultados satisfatórios, em nível de pós-tratamento. As eficiências de remoção em relação à DBO e DQO foram de 7 e 25% no FLF e 9 e 19% no FLM, respectivamente. Em relação aos SST as eficiências no FLF e FLM foram de 37 e 20%, respectivamente. Quanto à remoção de clorofila “a”, a eficiência no FLF foi de 44% e no FLM foi de 40%. Houve o consumo de 50% do oxigênio dissolvido, em média, no interior dos filtros. Foram realizados dois perfis nos filtros, e foi possível concluir que as variações ao longo do dia não foram estatisticamente significativas, e que, independentemente do horário da coleta, teriam a mesma representatividade ao comparar com o horário da coleta da pesquisa (7 horas da manhã) e a média diária, embora as variações pontuais ao longo do dia tenham se mostrado expressivas. Outra importante observação foi que as correlações entre Clorofila “a” e SST foram maiores e mais significativas nos efluentes dos filtros do que nos efluentes das lagoas.

A Bacia Hidrográfica do Rio Pitimbu (BHRP), pertencente à região metropolitana da capital Potiguar, Estado do Rio Grande do Norte (RN), contribui, entre outros fins, para o consumo humano e dessedentação animal. Essa bacia é de suma importância, pois além de abastecer com água doce aproximadamente 30% da população da parte sul de Natal (zonas sul, leste e oeste), contribui para o equilíbrio do ecossistema ao longo do rio. Diante da conjuntura atual, os objetivos deste estudo foram avaliar a dinâmica do desenvolvimento urbano na BHRP, aplicando Autômatos Celulares como instrumento de modelagem, e simular cenários urbanos futuros, entre 2014 e 2033, empregando o programa de simulação SLEUTH. Na fase de calibração, foram utilizadas as manchas urbanas para os anos de 1984, 1992, 2004 e 2013, com resolução 100 metros. Após a simulação, verificou-se que houve uma predominância do crescimento orgânico, expandindo-se na BHRP, a partir de centros urbanos existentes. O crescimento espontâneo ocorreu por toda extensão da Bacia, porém a probabilidade de crescimento efetivo não deve ultrapassar 21%. Verificou-se um crescimento de 68% para o período entre 2014 e 2033, correspondendo a uma área de expansão de 1.778 ha. Para o ano de 2033, a área da nascente do rio Pitimbu e proximidades da lagoa do Jiqui terão a possibilidade efetiva de crescimento acima de 78%. Por fim, observou-se uma tendência de crescimento urbano exógeno (de fora para dentro) na Bacia. Em consequência desse crescimento, os recursos hídricos tornar-se-ão cada vez mais escassos.

Na região semiárida do nordeste brasileiro, os reservatórios de abastecimento estão suscetíveis às flutuações sazonais do nível d’água relacionadas ao ciclo hidrológico da região. Períodos de chuva com maiores volumes armazenados, e períodos de seca prolongados, favorecem o aumento do processo de eutrofização, devido à redução do nível da água e concentração de nutrientes. O Boqueirão de Parelhas, localizado na região semiárida do Estado do Rio Grande do Norte, nordeste do Brasil, é um reservatório mesotrófico com potencial para uma deterioração na qualidade da água, devido a potenciais fontes difusas oriundas do uso e ocupação da bacia associados ao solo raso do bioma caatinga e a grande susceptibilidade à erosão. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água do manancial e analisar a influência do uso e ocupação do solo na área de entorno do reservatório. Variáveis limnológicas foram monitoradas mensalmente em 3 pontos durante o ano 2012. Foi evidenciado um evento de seca prolongada, com chuvas abaixo da media histórica. Em relação à qualidade da água foram registrados maiores valores médios de  transparência e pH no curto período chuvoso e menor no período de seca. Comportamento inverso foi observado para as variáveis turbidez, oxigênio dissolvido, sólidos suspensos totais, sólidos suspensos voláteis, sólidos suspensos fixos, fósforo total, fósforo solúvel reativo, nitrato, amônia e clorofila-a, que foram maiores no período de seca. Pelo índice de qualidade da água, esta foi classificada como “boa” no período de estudo. Os principais impactos antrópicos identificados foram: desmatamento arbóreo seletivo, mineração, contribuição difusa de resíduos de atividades agrícolas e pecuária. A falta de precipitação e os impactos antrópicos afetam de forma negativa a qualidade da água requerendo controle imediato para evitar degradação do manancial. Apesar de não haver uma atividade poluidora majoritária na região, a somatória de diversas atividades impactantes,  a elevada susceptibilidade do solo e o desmatamento seletivo da vegetação de caatinga podem favorecer a aceleração do processo de eutrofização natural do corpo d’água.

O crescimento fitoplanctônico é dependente de uma série de variáveis abióticas (nutrientes, temperatura) e bióticas (predação por zooplâncton). Neste trabalho, um modelo de compartimentos foi desenvolvido no software Stella para entender a dinâmica planctônica da Lagoa de Extremoz (RN) e simular diferentes cenários de alterações nas variáveis. Os dados foram coletados mensalmente em dois pontos da lagoa. As variáveis de estado são fitoplâncton e zooplâncton e as forçantes são nitrogênio, fósforo e temperatura.  Os resultados mostram que: a) o modelo se ajusta bem aos dados, especialmente quando algumas constantes assumem diferentes valores; b) simulações de reduções das concentrações de nutrientes diminuem a biomassa fitoplanctônica, mas o aumento dos nutrientes não favorece o crescimento; c) alterações na temperatura não modificam a biomassa fitoplanctônica; d) modificações na biomassa de zooplâncton afetam diretamente e consideravelmente o fitoplâncton, indicando um mecanismo de controle top-down; e) alterações nas concentrações de nutrientes modificam a concentração do zooplâncton sugerindo um rápido fluxo de energia entre nutrientes, fito e zooplâncton e um provável ecossistema arranjado em pirâmide invertida (maior concentração de zooplâncton do que fitoplâncton). 

A eutrofização dos ecossistemas aquáticos continentais e a consequente perda da qualidade da água são um dos maiores desafios deste século, comprometendo os usos múltiplos dos lagos e reservatórios no Brasil e no mundo . Devido suas peculiaridades, os reservatórios de regiões semiáridas constituem um grande desafio aos gestores de recursos hídricos pela sua maior vulnerabilidade ao processo de eutrofização. Estudos limnológicos voltados para a caracterização do estado trófico de reservatórios associados à identificação de comunidades biológicas, que possam servir como bioindicadores, são importantes para o monitoramento contínuo auxiliando na detecção precoce das alterações adversas e  geração de subsídios para ações de manejo e conservação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial da comunidade zooplanctônica como bioindicadora do estado trófico de dois reservatórios da bacia do rio Piranhas-Açu, RN: Boqueirão de Parelhas e Passagem das Traíras. Foram realizadas amostragens mensais em ambos sistemas em dois pontos de amostragens (perto da barragem (P1) e próximo ao tributário principail (P2), durante o ano de 2012 (janeiro-dezembro). Medidas in situ foram realizadas das variáveis físicas e químicas (temperatura, pH, oxigênio dissolvido e condutividade elétrica da água), além das amostras de água do epilímnio para as de nutrientes   sólidos suspensos e clorofila-a e comunidade zooplanctônica. Foram analisadas a composição taxonômica, a densidade e a biomassa da comunidade zooplanctônica. Os seguintes indicadores fisico-químicos e biológicos foram utilizados: Indice de Estado Trófico, Curvas ABC e  Estatística W e a  Razão Calanoida/Cyclopoida. Os resultados evidenciaram que ambos reservatórios são rasos, polimíticos e quentes. O Boqueirão foi classificado como um sistema mesotrófico, enquanto Passagem das Traíras eutrofizado. Em ambos os reservatórios a comunidade zooplanctônica teve baixa riqueza de espécies e foi constituida por espécies tolerantes, de ampla distribuição geográfica, com dominância dos rotíferos Brachionus havanaensis, B. calycifloruse Keratella tropica; dos Copepodas Calanoida Notodiaptomus cearensis e N.iheringi; e Cyclopoida Thermocyclops decipiens, e dos cladóceros Daphnia gessneri (Boqueirão) e Moina micrura (Passagem das Traíras).  Dentre os indicadores biológicos as curvas ABC para o zooplâncton indicaram distúrbio moderado em ambos reservatórios, com a curva de biomassa acima da curva de densidade e valores da estatística W próximos a zero.  A razão Calanoida: Cyclopoida teve valores muito acima de 1,0 em todas as assembleias zooplanctônicas do reservatório Boqueirão. O mesmo se observou para o reservatório Passagem Traíras, exceto para o período de setembro - dezembro de 2012 quando os Cyclopoida dominaram e a razão Calanoida : Cyclopoida foi ligeiramente menor que 1,0 indicando início de distúrbios com mudanças na composição da comunidade. Assim foi possível concluir que os índices derivados da comunidade zooplanctônica são bons indicadores do estado trófico dos reservatórios estudados e podem ser utilizados para o monitoramento .  

Barragens de rejeitos são estruturas que tem a finalidade de reter os resíduos sólidos e água dos processos de minério. Sua análise e planejamento iniciam com a procura do local para implantação, etapa na qual se deve vincular todo tipo de variáveis que direta ou indiretamente influenciam a obra, tais como: características geológicas, hidrológicas, tectônicas, topográficas, geotécnicas, ambientais, sociais, legislação, avaliação de riscos de segurança, entre outras. Este trabalho tem o objetivo apresentar um estudo sobre a escolha mais apropriada, para determinar qual a metodologia mais segura para se projetar uma estrutura de disposição de rejeito de minério de ferro, levando-se em conta todas as variáveis suso citadas. O estudo de caso consistirá na avaliação de locais para localização de barragens de disposição de rejeitos de beneficiamento de ferro a ser construída na mina Bonito no município de Jucurutu, no Seridó Potiguar. Para a seleção do local entre as alternativas, serão considerados vários aspectos do estado da arte atual, aquele que causa o menor impacto ambiental, baixo custo de investimentos, agrega valor ao produto e principalmente segurança da estrutura implantada mitigando a preocupação com sismos induzidos pela Barragem Armando Ribeiro e outras da região, já que a lavra da Mina Bonito encontra-se praticamente situada na bacia hidráulica da barragem na área de proteção ambiental (APA). Será analisado o impacto potencial na água, solo, fauna, flora e ocupação humana como também analisados uma série de possíveis usos para o rejeito em atividades de engenharia beneficiando o bem comum. 

Este estudo foi realizado em uma bacia piloto do município de Natal e tem com tem como objetivo principal, a calibração do modelo SWMM. O modelo buscou contribuir para o entendimento do processo de acumulação (BUILDUP) e transporte (WASHOFF) de poluentes pelo sistema de drenagem urbana. Como dados de entrada do modelo foram utilizados dados de precipitação obtidos de uma estação pluviométrica. Foi avaliado também o uso do solo, com analise espacial da acumulação de poluentes, diferenciando-se por classes de poluição nas subáreas de uma área total de 14ha. As concentrações de Sólidos Totais nas amostras líquidas dos deflúvios variaram entre 898 e 1463 mg/L. Foram realizadas simulações da qualidade dos deflúvios superficiais em 4 eventos dos 10 eventos monitorados ao longo do ano de 2013, escolhidos por terem apresentado “First Flush”. A calibração do modelo foi realizada ajustando manualmente os parâmetros das equações de acumulação e lixiviação do SWMM. Os resultados obtidos pelas sucessivas simulações e ajustes foram da ordem de 0,83 e menores que 1%, para coeficiente de correlação e erro médio sobre a conservação de massa, respectivamente. Já para os erros médios entre os valores simulados e observados foram reduzidos a valores menores que 1%. Pode-se dizer com isso que, os resultados ajustados foram satisfatórios, podendo representar com êxito os processos envolvidos no transporte de sólidos Totais e os poluentes associados.

O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de cisternas, de modo a estabelecer a influência da variabilidade temporal da precipitação no padrão de eficiência das cisternas. O padrão de eficiência foi estabelecido por meio da Análise de Componentes Principais, sendo que a primeira componente foi capaz de captar 93,86% da variância dos dados. A variabilidade temporal da precipitação foi estudada através dos índices Precipitation Concentration Degree (PCD), Antecedent Dry Weather Period (ADWP) e , de modo a estabelecer o que melhor capta o regime pluviométrico local. Na relação estabelecida entre as variáveis hidrológicas e a eficiência das cisternas, podemos verificar que o índice PCD apresenta maior relevância na caracterização do regime pluviométrico. Com isso, foi investigada a importância relativa das precipitações médias anuais na eficiência do sistema, separando-as em precipitação total, concentrada e distribuída e em termos de duas relações adimensionais, denominadas Fração de Armazenamento e Fração de Demanda, ficando constatado que a eficiência dos reservatórios tem maior grau de associação com a precipitação distribuída. Foram criados modelos preditivos de eficiência considerando os parâmetros adimensionais π1 e π2 em termos de precipitação total e distribuída, possibilitando o cálculo indireto da eficiência. A maior associação entre eficiência e precipitação distribuída não se traduziu numa melhora da precisão na predição das eficiências no modelo criado. Apesar de não ser o resultado esperado, podemos concluir que a variabilidade temporal da precipitação pode ser desconsiderada na análise das eficiências por meio de modelos preditivos.

As florações de cianobactérias potencialmente tóxicas estão disseminadas em corpos aquáticos por todo o globo, resultando na perda da qualidade da água e efeitos negativos para a saúde humana. Em regiões áridas e semiáridas, o regime hidrológico peculiar da região, caracterizado por um ciclo anual de seca e chuva, desempenha papel importante nas alterações na flutuação de volume e tempo de retenção dos reservatórios, afetando suas características limnológicas, ocassionando mudanças na composição e biomassa da comunidade de cianobactérias. O reservatório Cruzeta (Zmax = 11 m) é um manancial de abastecimento eutrófico, localizado no semiárido tropical (Nordeste, Brasil). Levantou-se a hipótese de que o regime hidrológico peculiar do semiárido tropical é um fator determinante na composição e dominância de espécies de cianobactérias em mananciais eutrofizados. O objetivo deste trabalho foi analisar a mudança de biomassa e composição de espécies durante dois ciclos hidrológicos anuais e avaliar os fatores direcionadores. O estudo foi dividido em 5 períodos distintos (seca 2010, chuva 2011, seca 2011, chuva 2012, seca 2012)O grupo dominante encontrado em todos os períodos foi de Cianobactérias (99% da biomassa total), o que contribuiu para a baixa diversidade. A espécie heterocitada Cylindrospermopsis raciborskii esteve presente em ambos os pontos em quase todo o estudo. As espécies coloniais Microcystis panniformis e Sphaerocavum brasiliensis dominaram somente nos períodos com menores volumes de água. As diatomáceas contribuíram mais com a biomassa durante a seca severa. O ponto próximo a barragem (P1) apresentou biomassa fitoplantônica maior que o ponto próximo ao tributário (P2). A dominância das espécies coloniais de cianobactérias se estendeu até o extravazamento do reservatório no P1, e no P2 esta dominância foi até as primeiras chuvas.  A análise de redundância indicou que fatores físicos, tais como disponibilidade de luz e o volume de água, foram os fatores principais de condução da sucessão sazonal do fitoplâncton. A composição do fitoplâncton no manancial foi alternada por espécies de cianobactérias filamentosas nas condições de pouca estabilidade da coluna d´água, como a Cylindrospermopsis raciborskii, e por espécies coloniais nas condições de elevada estabilidade da coluna d´água, como Microcystis panniformis e Sphaerocavum brasiliensis. A sazonalidade regida pelo regime hidrológico peculiar da região do semiárido foi o fator determinante na disponibilidade de luz e na estabilidade da coluna d´água, direcionando dinâmica temporal e espacial do fitoplâncton no reservatório Cruzeta.

A experiência no uso de lagoas de estabilização mostra que esse é um sistema que apresenta baixo custo, fácil operação e manutenção e adequado a países tropicais. Sua desvantagem deve-se às elevadas concentrações de sólidos suspensos, devido principalmente à biomassa das algas nos efluentes. Nesse sentido, a flotação por ar dissolvido tem se mostrado como uma eficiente técnica de pós-tratamento. No entanto, a eficiência desse processo está relacionada às etapas de coagulação e floculação prévias, bem como ao ajuste das variáveis envolvidas no processo. Assim, objetivou-se avaliar a eficiência de remoção de algas de efluente de lagoas de estabilização bem como a influência dos fatores envolvidos utilizando o processo de flotação por ar dissolvido. Para isso, foi utilizado efluente das lagoas facultativa primária e de maturação da ETE Ponta Negra, em Natal. As amostras coletadas foram submetidas a ensaios de coagulação, floculação e flotação com vistas à remoção de sólidos suspensos, utilizando-se o equipamento flotateste. Nesse processo foram testados os coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico, e variados os fatores pH, concentração de coagulante, concentração de polímero e taxa de recirculação da água saturada. Ao fim dos experimentos, foram analisados turbidez, sólidos suspensos, cor, DQO e clorofila “a”. Esses resultados foram submetidos a estatística descritiva para verificação da eficiência do processo em geral, e análise de regressão para identificar modelos que descrevam o processo e demonstrem os fatores que apresentam maior influência na flotação. Após a etapa metodológica, foram encontradas altos valores de eficiência de remoção de sólidos suspensos, chegando a valores superiores a 90% nos melhores casos. Concluiu-se que a flotação é mais eficiente no efluente de lagoa facultativa utilizando-se cloreto férrico, e que a variabilidade de algas pode influenciar negativamente no processo. As análises de regressão demonstraram que o pH é a variável de maior influência na coagulação-floculação-flotação, sendo que o seu valor ótimo dentre os testados é 5,5 para os dois coagulantes.

A construção de reservatórios de água se tornou uma solução para a escassez de água das regiões semiáridas, porém, a ocupação e o uso dos solos próximos às margens dos reservatórios vêm causando sérios danos a qualidade da água, chegando a prejudicar o seu uso. Este trabalho tem como objetivo analisar o uso e ocupação do solo das margens de um reservatório no semiárido nordestino e avaliar a sua influência sobre a qualidade da água, visando identificar as áreas e as atividades que representam um maior perigo de contaminação ao reservatório. O trabalho foi realizado no reservatório Dourado, localizado no município de Currais Novos – RN, durante período de agosto de 2012 a fevereiro de 2013. Foram delimitadas 6 áreas quanto ao uso e ocupação do solo e, em seguida, foram coletadas águas das margens dessas áreas para a caracterização da qualidade da água. Os resultados mostraram que quase toda a Área de Preservação Permanente (APP) do reservatório esta degradada, aumentando a susceptibilidade de entrada de grandes cargas de nutrientes e de contaminantes. A água do reservatório apresentou baixa qualidade, estando com fortes indícios de eutrofização devido ao acúmulo de nutrientes advindos das atividades realizadas nas margens do reservatório, principalmente da agricultura e da criação de animais. As áreas 1 e 2 são as áreas que apresentam um maior risco de degradação do reservatório, pois são as possíveis maiores fontes de nutrientes (fosforo total, ortofosfato e nitrato), porém, devido ao pequeno tamanho do reservatório, qualquer tipo de composto que chegue em sua margem acaba influenciando na qualidade da água do mesmo.

NÃO FORNECIDO PELA ALUNA

A bacia do rio Jundiaí é de suma importância para a gestão dos recursos hídricos do Rio Grande do Norte, pois está inserida na Região Metropolitana de Natal, abrangendo os municípios de Natal, Parnamirim, Macaíba, São Gonçalo, Monte Alegre e Vera Cruz. Esta região, economicamente falando, é a mais importante do Estado, pois nesta desenvolve-se diversas atividades econômicas, industriais, de serviço, agricultura, piscicultura, turismo, entre outras, um dinamismo que naturalmente provoca crescentes problemas de escassez hídrica, principalmente para o abastecimento urbano.

Na bacia do rio Jundiaí encontra-se o principal distrito industrial do Estado, um pólo de ciência e tecnologia, onde se destaca o Instituto de Neurociência e o novo campus agrícola da UFRN. Além do mais, verificam-se ocorrências periódicas de inundações no perímetro urbano da cidade de Macaíba e problemas ambientais significativos em seu estuário decorrentes de poluições provocadas pelo lançamento de efluentes de carcinicultura, esgotos domésticos e industriais.

Apesar da sua importância, o Plano Estadual de Recursos Hídricos do Rio Grande do Norte não dá destaque à bacia do rio Jundiaí, pois a engloba na bacia do Rio Potengi, tendo em vista que estas bacias apenas compartilham o mesmo estuário. Desta forma, entende-se que o rio Jundiaí não deveria ser considerado como afluente do Rio Potengi.

A bacia do Rio Jundiai se desenvolve principalmente na região agreste do Estado, tratando-se de uma zona de transição, pouco estudada no ponto de vista hidrológico, apesar da sua importância frente às mudanças climáticas. Tais estudos, do ponto de vista local e regional, poderão auxiliar a gestão de recursos hídricos na região onde se destaca aspectos quantitativos e qualitativos, tais como o controle de inundação, o abastecimento de água e as questões ambientais em seu estuário. 

A justificativa da aplicação do projeto pode ser tomada com base nas seguintes considerações:

1)  No contexto do Gerenciamento dos Recursos Hídricos no Estado do Rio Grande do Norte, onde se destaca a questão da Região Metropolitana de Natal, a bacia do rio Jundiaí deveria ter um planejamento autônomo, quando considerada como uma bacia independente da bacia do rio Potengi.

2)  A importância da bacia do rio Jundiaí como um fator de sustentabilidade do desenvolvimento da Região Metropolitana de Natal.

3)  A possibilidade de permitir o levantamento de informações hidrológicas e subsidiar estudos de regionalização dessas variáveis.

4)  A importância dos estudos na zona de transição para verificar as mudanças climáticas.

1.1. OBJETIVOS 

1.1.1.   OBJETIVO GERAL 

Subsidiar a implantação de uma bacia representativa e experimental com o intuito de favorecer o desenvolvimento de atividades de pesquisa aplicando-se metodologias unificadas e apropriadas para a avaliação de estudos hidrológicos na região de transição do semi-árido e a zona da mata no litoral do Rio Grande do Norte.

1.1.2.   OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

·               Delimitar e caracterizar a Bacia do Rio Jundiaí - RN no contexto da gestão de recursos hídricos, identificando os usos múltiplos de recursos hídricos e verificando suas potencialidades hídricas;

·               Desenvolver um modelo hidrológico da barragem de Tabatinga para simulação da sua operação visando otimizar os diversos usos e o estudo da contenção de cheias na bacia do rio Jundiaí – RN.

·               Desenvolver um projeto de implantação de uma rede de monitoramento de dados hidrológicos e climatológicos.

·               Desenvolver o projeto de implantação da bacia experimental da Bacia do Rio Jundiaí. 

A gestão responsável e sustentável dos recursos hídricos é uma das preocupações 
mais importantes, onde, a investigação hidrológica pode fornecer informações que 
permitam aos agricultores, proprietários e funcionários do governo decidir de forma 
adequada a gestão dos recursos hídricos, fazendo com que haja um menor 
investimento econômico, aumento da produção agrícola e proteção futura dos 
recursos hídricos. 
Apesar do Brasil ter uma grande disponibilidade de água doce, algumas regiões já 
estão em situação de alerta. Com isso, é cada vez mais importante que medidas 
preventivas e corretivas sejam tomadas para preservar os recursos hídricos e 
manter a exploração dos mesmos de maneira sustentável. No entanto, isso só é 
possível quando se tem o conhecimento sobre a real situação desses recursos. No 
gerenciamento dos recursos hídricos, a localização geográfica e os dados relevantes 
na caracterização da situação apresentam-se como informações importantes para 
as tomadas de decisões. 
Uma nova abordagem que utiliza a unidade de evapotranspiração, controlada 
principalmente por sensoriamento remoto, é adotada no planejamento de recursos 
hídricos, monitoramento e de gestão. O sensoriamento remoto e sistemas de gestão 
da evapotranspiração podem ser construídos nas bacias  hidrográficas, podendo 
ocorrer à melhoria dos dados quantitativos sobre a variação temporal da 
evapotranspiração, para diferentes usos do solo e os períodos de cultivo nas bacias. 
Diferentes algoritmos que possibilitam a estimativa deste fenômeno  em escala 
regional baseada em imagens orbitais foram desenvolvidos nos últimos anos, dentre 
os quais se destaca o SEBAL - Surface Energy Balance Algorithm for Land. 
Portanto, a carência de trabalhos e projetos que possam vir a determinar 
evapotranspiração real das bacias do semi-árido brasileiro, deixa em evidência uma 
necessidade do emprego de técnicas de sensoriamento remoto e confecção de 
mapas temáticos, além de outros parâmetros derivados de imagens orbitais, onde, o 
monitoramento dessas bacias, possibilitará a identificação de alterações, antrópicas 
ou não, que venham ocorrer na bacia de interesse. 
E tendo em vista a escassez de recursos hídricos, que  é grave na sub-bacia do 
açude Cruzeta. A gestão desses recursos através da evapotranspiração, extraídos 
principalmente de sensoriamento remoto por satélite, é uma nova abordagem  
 
introduzida no Projeto Monitoramento da Evaporação e Mudanças Climáticas do Rio 
Grande do Norte – MEVEMUC/RN.  

A regularidade do fornecimento de água é uma condição para a eliminação de depósitos ao nível do solo, por estes serem criadouros potenciais do mosquito da dengue em Natal/RN, tendo em vista que 55,4% dos depósitos predominantes de infestação do mosquito Aedes Aegypti, segundo o Boletim Epidemiológico de Dengue, elaborado pela Secretaria Municipal de Saúde de Natal são do tipo A2 (depósito de água para consumo humano ao nível do solo como toneis, barris, cisterna, entre outros). Os dados de pressão auferidos em diversos bairros de Natal/RN verificaram uma inconsistência no fornecimento de água, ao ponto de registrar pressões negativas, que inibem o abastecimento regular das caixas d’águas, obrigando os moradores a acumular água em depósitos ao nível do solo. Neste sentido, o presente trabalho objetiva avaliar os impactos da irregularidade no fornecimento público de água, no Índice de (Infestação) por Tipo de Recipiente (ITR) na modalidade A2 em Natal/RN. Para o alcance do objetivo foram monitorados 32 pontos na rede de abastecimento de Natal (RN), distribuídos em treze bairros da cidade, nos quais foram instalados medidores do tipo Datalogger, para traçar o "perfil de uma semana” em cada ponto. Paralelamente foi aplicado um questionário, seguido de observações de campo, visando identificar e avaliar as razões do uso de depósitos difusos de água pelos cidadãos. Diante dos dados das pressões, observa-se que dos 13 bairros de Natal pesquisados, apenas 1 não apresentou regularidade no fornecimento de água. Nos demais, aponta-se variações de pressão abaixo de 5 m.c.a., tendo em vista que valores de pressão nestes níveis induzem o armazenamento de água em depósitos do tipo A2. Comparando os valores do ITR na modalidade A2 por bairro, verificou que naquele bairro onde os valores de pressão foram adequados conforme a norma prever, o ITR por A2 foi nulo, nos demais o ITR variou de 58% a 100% dos depósitos predominantes de infestação do mosquito da dengue, permitindo inferir que o sistema de abastecimento de água de Natal contribui para o acúmulo de água em recipientes do tipo A2. Esta constatação contradiz as propagandas de combate à dengue, quando culpa unicamente o cidadão pelos altos índices de dengue, sem necessariamente responsabilizar as companhias de abastecimento. A eliminação do recipiente A2 através da regularização do abastecimento com pressões adequadas, principalmente nos horários de maior consumo, auxiliará substancialmente as ações de controle de proliferação do mosquito da dengue.

A Simulação do SES Ponta Negra- Natal: mitigação dos riscos ambientais e estratégia de manutenção preditiva foi desenvolvido no contexto de diversas irregularidades operacionais nas estações elevatórias e redes coletoras de esgoto no sistema de Ponta Negra. Com isso, os riscos ambientais e as denuncias contra a empresa de saneamento devido aos extravasamentos de esgotos em via pública se tornaram comuns. Esse bairro vem apresentando nos últimos anos um aumento populacional muito maior do que a expectativa inicial de crescimento. Nesse sentido, supõe-se o grande crescimento populacional e de geração de esgotos acima do esperado, atrelado à utilização de manutenção corretiva e o mau uso do sistema podem ser as principais causas das falhas operacionais ocorridas neste SES. Esse estudo teve por objetivo analisar o comportamento hidráulico do SES de Ponta Negra a partir da simulação numérica do seu funcionamento associados à cenários futuros de ocupação. O SES Ponta Negra apresenta vários quilômetros de redes coletoras e 6 estações elevatórias interligadas, sendo a EE 1, 2, 4, Via Costeira e Praia Shopping interligadas a EE3, qual recebe todos os efluentes bombeados e bombeia para a estação de tratamento de esgotos do bairro a qual é constituída de uma lagoa facultativa seguida de 3 lagoas de maturação com disposição dos efluentes tratados em valas de infiltração. Por serem interligadas entre si, o estudo foi realizado considerando os dias e horas de maior vazão afluente para todas as elevatórias, com o auxilio dos funcionários da empresa de saneamento. Além disso, a fim de mensurar as falhas nas redes coletoras foram realizados levantamento dos dados de obstruções nessas redes. O levantamento e coleta de dados físicos e operacionais foram realizados entre janeiro/2011 e janeiro/2012. A simulação do SES foi desenvolvida, a fim de nos mostrar como esse está funcionando atualmente, e como irá funcionar nos próximos anos, com base na estimativa populacional e de vazão de esgotos. Os dados coletados representam o quadro da atual das estações elevatórias do SES Ponta Negra e alimentaram o modelo numérico desenvolvido em planilha eletrônica MS Excel^® que permitiu simular o comportamento do SES em cenários futuros. Os resultados obtidos neste estudo mostram que a elevatória Praia Shopping já está subdimensionada e apresenta falhas graves de funcionamento que prejudicam os aspectos ambientais da área onde está inserida. As demais elevatórias do sistema atingirão sua capacidade máxima segura de bombeamento entre os anos de 2013 e 2015, embora a EE 1 e EE 3 tenham a capacidade de operar, ainda que de forma muito precária, até o ano de 2017. Além disso, observou-se que o mau uso do sistema, com introdução de lixo e água de chuva na rede coletora, são fatores determinantes para as falhas que ocorrem no SES. E por fim, constatou-se que a utilização de manutenção corretiva, em vez da preditiva, nessas elevatórias tem se mostrado altamente ineficiente causando graves falhas no sistema, gerando com isso danos ao meio ambiente e riscos sanitários aos clientes.

O presente estudo investigou a influência da razão molar, da concentração inicial de fósforo, do gradiente de mistura, do tempo de mistura, do pH e da nucleação secundária na cristalização de estruvita em água sintética, em reatores em batelada. A pesquisa foi dividida em duas etapas. A primeira investigou a cristalização da estruvita em água sintética a diferentes razões molares Mg:N:P e a diferentes concentrações iniciais de magnésio, nitrogênio e fósforo. Foi também avaliada a importância da nucleação secundária na cristalização da estruvita. Já na segunda, cinco parâmetros foram testados para se avaliar a influência destes na cristalização da estruvita, quais sejam: razão molar Mg:N:P, concentração inicial de fósforo, gradiente de mistura, tempo de mistura e pH. As melhores condições observadas para a cristalização de estruvita foram: razão molar Mg:N:P = 1,3:1:1; gradiente de mistura = 60 rpm; pH = 10,0; tempo de mistura = 5 minutos e elevadas concentrações iniciais dos íons constituintes da estruvita. Além disso, a utilização de cristais de estruvita como semente influenciou positivamente na cristalização da estruvita.

A gestão do lodo produzido por estações de tratamento de esgotos é um fator fundamental para o sucesso técnico e operacional do sistema e já deveria ser prevista no período de concepção do projeto, de modo a evitar os transtornos e impactos decorrentes da falta de destinação adequada. É também um problema econômico crítico por ser uma etapa onerosa, que de acordo com vários autores varia entre 20 e 60% dos custos operacionais de uma ETE (SILVÉRIO, 2004; ALEM SOBRINHO, 2001; TSUTYA, 2000).

Além disso, sua produção é crescente em decorrência da ampliação dos serviços de tratamento dos esgotos, o que agrava ainda mais o problema. No Brasil, estima-se que sejam geradas cerca de 150 a 220 mil toneladas de lodo (base seca), por ano, nas estações de tratamento (Andreoli & Pinto, 2001). Tsutya (2001) prevê que em 2015 só a região metropolitana de São Paulo seja responsável pela produção de 749 toneladas por dia (base seca)

Existem diversas opções de destinação e/ou uso, como disposição em solo, oceânica, em aterro sanitário, incineração, uso agrícola, aplicação em áreas degradadas, matéria-prima na indústria da construção civil, produção de energia, entre outros. Porém, o ideal seria que as formas de simples disposição não fossem adotas, pois as características benéficas do biossólido deixariam de ser aproveitadas. Em meio a diversas opções de uso fica fácil encontrar uma que possa incorporar o lodo sem prejuízos técnicos, ambientais e econômicos, respeitando suas características qualitativas e disponibilidade.

São inúmeros os benefícios potenciais do uso do lodo de esgoto, como a redução do consumo de recursos naturais não-renováveis; imobilização dos metais pesados; aproveitamento de suas potencialidades; redução de áreas em aterros, entre outros, variando de acordo com o uso adotado.

O custo é um importante fator na escolha do tipo de uso, mas não é o único. Existe uma série de outras variáveis de ordem econômica e ambiental que devem ser analisadas, OUTWATER (1994) destaca também a confiança e credibilidade do projeto.

Lagoas de estabilização consistem no sistema de tratamento de esgotos mais utilizado no Rio Grande do Norte (RN), Brasil, correspondendo a cerca de 90% de todos os sistemas. As bactérias fecais são removidas nas lagoas anaeróbias, facultativas e, especialmente, nas de maturação. Muitos fatores influenciam a morte de bactérias, como: os níveis de pH e OD, temperatura, intensidade luminosa, TDH e disponibilidade de alimento. A taxa de decaimento bacteriano (K_b) é calculada a partir de muitos fatores, mas o regime hidráulico possui significativa influência na remoção de microorganismos, sendo o de fluxo disperso o que melhor caracteriza uma lagoa de estabilização. Todavia, alguns autores elaboraram equações para o K_b conforme os regimes de fluxo pistão e mistura completa. Essa pesquisa teve como objetivo avaliar o decaimento bacteriano de coliformes termotolerantes e Enterococcus sp. em lagoas de estabilização destinadas ao tratamento de esgotos domésticos, em escala real, no RN. Todos os sistemas avaliados possuem tratamento preliminar, uma lagoa facultativa (LF), seguida de duas de maturação (LM1 e LM2). Os parâmetros avaliados foram: temperatura, pH, OD, DBO₅, DQO, coliformes termotolerantes, Enterococcus sp., Clorofila a, sólidos em suspensão totais, fixos e voláteis. Em geral, não foram identificadas diferenças significativas para pH, OD e temperatura nas lagoas, exceto para os sistemas mais novos, já que eles possuem baixas vazões e cargas hidráulicas. A remoção de matéria orgânica nas lagoas foi baixa, cerca de 70%, e praticamente todas estão com sobrecarga orgânica e com problemas operacionais. As remoções bacterianas também foram baixas, com média para as LF de 96% para coliformes termotolerantes, e de 98% para Enterococcus sp.; nas LM1 teve-se uma remoção para coliformes termotolerantes de 71%, e para Enterococcus sp. de 81%; e, nas LM2 identificou-se uma eficiência de 69% para coliformes termotolerantes, e de 68% para Enterococcus sp. A equação proposta por Von Sperling (1999), segundo o regime de fluxo disperso, foi a que gerou valores de K_b empíricos mais aproximados dos valores de K_b calculado a partir de dados reais. Em média, o K_b calculado com base nos dados reais para coliformes termotolerantes nas LF foi de 0,31 d^-1, e em ambas as lagoas de maturação foram de 0,35 d^-1. Para Enterococcus sp. a média nas LF foi de 0,40 d^-1, nas LM1 foi igual a 0,55 d^-1, e nas LM2 de 0,58 d^-1. Esses resultados também demonstraram que os K_b obtidos em sistemas em escala real são menores do que os verificados em lagoas em escala piloto. Além disso, pode-se afirmar que a equação proposta por Marais (1974), segundo o regime de mistura completa, superestima o K_b. Os resultados dos K_b calculados indicaram que os coliformes termotolerantes são mais resistentes às condições adversas presentes em lagoas de estabilização do que os Enterococcus sp., sendo, portanto, um indicador microbiológico eficiente e seguro. Os fatores de significativa intervenção na taxa de decaimento bacteriano foram as concentrações de DQO, a carga orgânica e o TDH. As poucas relações existentes entre K_b com pH, OD e temperatura não foram efetivamente significativas. Por fim, conclui-se que é fundamental a operação e manutenção corretas, pois a não realização dessas atividades consiste em um dos principais fatores que contribuem para as baixas taxas de decaimento bacteriano.

As lagoas de detenção e infiltração do sistema de drenagem urbana geralmente possuem a função de proteger a população contra os efeitos indesejáveis de enchentes. Geralmente as águas de tais lagoas não são utilizadas e o seu potencial é desperdiçado. Por estarem disseminadas nas cidades pode-se reduzir os custos com transporte de água, além de permitir a preservação de águas de melhor qualidade. Alguns dos possíveis usos são irrigação de áreas verdes, uso em caldeiras, torres de resfriamento, e outros usos industriais, na compactação do solo, limpeza de vias públicas, na piscicultura, em sistemas de combate a incêndio, etc. A qualidade destas águas sofre influência de lançamentos indevidos de esgotos sanitários na rede de drenagem. O estudo foi realizado em seis lagoas de detenção e infiltração do sistema de drenagem de Natal, com o objetivo de verificar as condições de uso não potável de suas águas no meio urbano. Indiretamente também objetiva incentivar a utilização das águas destas lagoas como uma fonte de água com potenciais de outros usos no meio urbano. As lagoas são representativas das características de lagoas de detenção e infiltração que estão disseminadas em Natal, assim como no Brasil. As lagoas apresentaram as seguintes similaridades: três delas apresentaram boa qualidade de suas águas, outra lagoa apresentou uma condição de qualidade intermediária, e outras duas lagoas apresentam águas poluídas. Foram realizadas vinte coletas em cada lagoa de detenção e infiltração. Os parâmetros analisados foram: pH, temperatura, oxigênio dissolvido, turbidez, condutividade elétrica, coliformes termotolerantes, nitrogênio amoniacal, nitrogênio orgânico, NTK, nitrato, fósforo total, alcalinidade total, bicarbonatos, cloretos, dureza total, dureza de cálcio, dureza de magnésio, sólidos totais, SST, SDT, DQO e RAS°. Para a utilização em piscicultura recomenda-se o uso das águas das lagoas que apresentaram as melhores qualidades. Em torres de resfriamento apenas a água de uma das lagoas, a que apresentou a maior carga de poluentes, não é adequada. O teor de sólidos em suspensão restringiu o uso das águas de todas as lagoas em caldeiras. Para uso das águas das lagoas em compactação do solo, limpeza de vias públicas, e em sistemas de proteção contra incêndio as águas das lagoas não são adequadas. Entretanto, os limites recomendados nas referências pesquisadas são para esgotos domésticos, e em função disto, os parâmetros são restritivos para que se diminuam os riscos sanitários que podem ser oferecidos com a utilização. A velocidade de infiltração das águas das lagoas analisadas impôs uma condição de uso moderado, mas os efeitos são potencializados apenas em solos pouco arenosos, que não ocorre em Natal. Recomenda-se a utilização em irrigação irrestrita para as águas da lagoa que possui a melhor qualidade, e, exceto para a de pior qualidade, a recomendação é para uso em irrigação restrita. Para as águas da lagoa com maior carga de poluentes recomenda-se tratamento complementar para que riscos sanitários sejam eliminados. Em uma única lagoa foi encontrado apenas um ovo de helminto, e em função das fórmulas para conversão dos resultados, foi encontrado para todas as lagoas a concentração de menos de 1 ovo de helminto/litro.

A disposição inadequada do nitrogênio em corpos receptores gera problemas como: toxicidade para os seres vivos; consumo de oxigênio do meio para atender a demanda nitrogenada; eutrofização; e contaminação dos aquíferos por nitrato. Por esta razão é muitas vezes necessário que seja realizado um tratamento complementar dos esgotos para eliminar, ou reduzir, a concentração deste composto nas águas residuárias.

O objetivo deste trabalho é avaliar a remoção biológica dos compostos nitrogenados utilizando filtros aerados submersos como pós-tratamento de um sistema anaeróbio, utilizando uma tecnologia inovadora, de baixo custo, que em estudos anteriores demonstrou uma grande eficiência na remoção de matéria orgânica carbonácia e um grande potencial na remoção biológica de compostos nitrogenados.

A forma simples como o sistema foi concebido, com mangueiras perfuradas para distribuição do ar e preenchimento de peças plásticas - conduíte cortado - mostrou-se bastante eficiente em relação à remoção de matéria orgânica e na nitrificação. O grande índice de vazios apresentado por este tido de material suporte aliado a aeração direta do lodo, permitem que a biomassa retida entre na fase endógena, aumentado a capacidade de retenção de lodo, dispensando o decantador secundário e remoções periódicas do lodo. Além disso, o sistema produz um efluente com baixa DQO e turbidez.

As águas pluviais urbanas podem ser consideradas como recursos hídricos potenciais e também como problemas para o bom funcionamento das múltiplas atividades da cidade, decorrentes do uso e ocupação inadequados do solo, em geral, devido ao planejamento insatisfatório do desenvolvimento da ocupação das áreas, com poucos cuidados com relação aos aspectos ambientais da drenagem dos deflúvios superficiais.

Como premissa básica, há que se buscar a preservação dos mecanismos naturais de escoamento em todos os estágios de desenvolvimento de uma área urbana; preservando-se a capacidade de infiltração do solo na escala da área urbana; compreendendo os mecanismos naturais da drenagem, observando e preservando os espaços naturais dinâmicos dos cursos d’água, tanto na calha principal como na secundária. São desafios para uma urbanização sustentada, num convívio harmônico da modernidade desenvolvimentista, em que se coadunam os impositivos econômicos com qualidade ambiental e social.

Estudos integrados envolvendo a quantidade e a qualidade das águas pluviais são absolutamente necessários para se alcançar o entendimento e a obtenção de tecnologias adequadas, envolvendo tanto os aspectos relacionados com os problemas de drenagem quanto os aspectos de uso das águas quando submetidas a um adequado manejo dos deflúvios superficiais, como, por exemplo, a acumulação dessas em reservatórios de detenção com possibilidades de utilização em outras finalidades.

A proposta do presente trabalho objetiva o desenvolvimento de um modelo computacional, ajustado às condições reinantes de uma bacia experimental urbana, a fim de possibilitar a implementação de práticas de manejo de recursos hídricos, a realização de simulações hidrológicas de quantidade e, de maneira preliminar, da qualidade das águas pluviais que afluem a uma lagoa localizada na extremidade de jusante da bacia de drenagem. Para tanto, utilizou-se, paralelamente, o modelo distribuído SWMM (Storm Water Management Model) com dados da bacia levantados com a máxima resolução possível a fim de permitir a simulação de cargas difusas, características heterogêneas da bacia tanto em termos de parâmetros hidrológicos e hidráulicos quanto do uso e ocupação do solo. O trabalho paralelo deve aprimorar o grau de entendimento dos fenômenos simulados na bacia bem como a atividade de calibração dos modelos, sendo essa amparada pelos dados de monitoramento adquiridos durante o período de vigência do projeto MAPLU (Manejo de Águas Pluviais Urbanas) pertencente a rede PROSAB (Programa de Pesquisas em Saneamento Básico) nos anos de 2006 a 2008.

Lagoa de estabilização é a principal tecnologia utilizada para tratamento de esgotos domésticos no Estado do Rio Grande do Norte, devido ao menor custo de implantação, operação e manutenção, quando comparada com outras tecnologias. A maioria dos sistemas de lagoas de estabilização do Estado está em operação há bastante tempo, recebem altas cargas orgânicas e não apresentam boas eficiências de remoção dos principais parâmetros para qual foram projetadas. Portanto se faz necessário um trabalho que quantifique a eficiência atual desses sistemas. O presente trabalho avaliou a biodegradabilidade da matéria orgânica no esgoto bruto, a remoção da matéria orgânica e da determinação da constante cinética de remoção de matéria orgânica (k), baseadas nas análises feitas em laboratório e através dos métodos matemáticos propostos pela literatura, em nove sistemas de lagoas de estabilização, localizados no Rio Grande do Norte. Em relação à cinética de degradação em lagoas de estabilização, observou-se que muitos trabalhos publicados na literatura foram obtidos em sistemas em escala piloto, o que muitas vezes, devido à ação de fatores externos, tais como vento e temperatura, esses não podem ser considerados como referência na análise da constante cinética K, por isso a necessidade de se pesquisar mais em sistemas de escala real. Essa pesquisa teve três fases distintas e simultâneas: monitoração de rotina, estudo do ciclo diário e a determinação da constante cinética de degradação da matéria orgânica (K). O monitoramento mostrou que as eficiências de remoção de matéria orgânica nos nove sistemas estavam abaixo do que estão citados na literatura, sendo as melhores eficiências da ordem de 76% (DBO) e de 72% (DQO) e as piores da ordem de 49% (DBO) e 56% (DQO). O calculo do K no esgoto bruto (Ke) mostrou-se dentro da faixa de variação prevista na literatura. Já o Kr , quando comparado aos resultados obtidos com a faixa recomendada pela literatura, verificou-se que os valores encontrados estão bem abaixo do recomendado, em consonância com as sobrecargas orgânicas a que os sistemas estão sujeitos.

 Com a acentuada concentração populacional nos espaços urbanos, torna-se indispensável a elaboração de um planejamento consistente que possa promover uma ocupação adequada destas áreas com vistas a manutenção do bem-estar dos citadinos. Dentre as ações deste planejamento, deve-se atentar para os serviços de saneamento básico  fornecidos a população, considerando a importância destes para a salubridade do meio ambiente urbano. Assim, aspectos relativos ao abastecimento de água, a coleta e adequada destinação final dos esgotos, resíduos solidos e águas de drenagem devem ser vistos como prioritários em qualquer programa que busque o desenvolvimento de uma cidade ou mesmo de uma nação.

         Assim como grande parte dos centros urbanos, a cidade do Natal – capital do estado do Rio Grande do Norte – também padece de problemas relacionados aos serviços de saneamento básico. Tais problemas, para serem corretamente sanados, necessitam de um estudo especifico que possa apresentar sua localização e dimensão, procurando assim direcionar de maneira mais responsável e eficiente os recursos disponiveis para investimento em saneamento.

         Os investimentos em saneamento na cidade do Natal (seguindo uma tendência nacional) são insuficientes para garantir serviços essenciais a todos os municipes. Assim, faz-se necessário a adoção de critérios que visem estabelecer prioridades que possam melhor direcionar os recursos disponiveis. Para isso é preciso fazer uso de ferramentas comprovadamente eficientes e que sejam de fácil adoção já que, instrumentos demasiadamente complexos podem limitar sua utilização pelas instituições responsáveis pela criação e implantação de politicas de planejamento urbano.

         Vislumbrando-se o exposto acima, a pesquisa ora posta procura analisar de forma dinâmica – através do uso de de indicadores ambientais, economicos e sociais – uma área representativa da cidade do Natal (a Bacia de Drenagem XII, segundo o Plano Diretor de Drenagem Urbana) de forma a alcançar um diagnóstico conclusivo acerca das condições de salubridade (que estão diretamente relacionadas aos serviços de saneamento) da mesma, bem como das áreas que necessitam de maiores investimentos em setores estratégicos para alcançar melhores resultados no que concerne a qualidade de vida dos moradores.

         Esta analise, além de apresentar a cidade do Natal a partir da perspectiva da Salubridade Ambiental, também pode subsidiar a tomada de decisão por parte do Poder Público que, respaldado por um estudo cientificamente embasado, direcionará canalizará os recursos para as ações mais urgentes e que atendeam um maior contigente populacional.

         Com vistas a alcançar o objetivo exposto supra, a pesquisa irá:

• Verificar as tendências de uso e ocupação do solo na área de estudo, comparando-as com as regras e limites estabeelecidos em instrumentos municipais de ordenamento urbano (Plano Diretor, Código de Obras, Código de Meio Ambiente, além de outras normativas correlatas);
• fazer o reconhecimento detalhado da Bacia XII no que concerne aos seus sistemas urbanos (água, esgoto, residuos sólidos e drenagem urbana), aspectos sociais (habitação, escolaridade e segurança publica) e econômicos (pincipais atividades desenvolvidas e nível de renda da população) que interferem na qualidade ambiental do local;
• identificar as problemáticas (seja através da análise de documentos ou inspeção no local) que impedem o bom funcionamento dos sistemas de saneamento ou que influenciem negativamente nas questões socio-economicas a serem analisadas;
• definir os parâmetros a serem utilizados, com base no diagnóstico da região, para a determinação de um indice de qualidade ambiental que mostre de forma simplificada e fidedigna as condições de salubridade da área de estudo;
• construir mapas temáticos fazendo uso de ferramentas de geoprocessamento para apresentar o comportamento da região frente ao indice anteriomente mencionado.

      Com a realização deste estudo espera-se desenvolver uma metodologia de auxilio ao Planejamento urbano que pode ser empregada em bacias de drenagem e que tenham as divisões naturais (não apenas os recortes politoc-administrativo) como principio básico e unidade central para a gestão ambiental urbana.    

 Esta pesquisa tem como foco a produção e distribuição de água potável com qualidade e segurança de modo a atender as necessidades do Homem. Aponta as limitações da metodologia de avaliação da qualidade da água em uso atualmente. Aborda as recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS) para a adoção, por parte das empresas responsáveis pela produção e distribuição de água, de metodologias de avaliação e gestão de riscos (APPCC), com o objetivo de garantir a qualidade e a inocuidade da água potável. Sugere estratégias para implantação do plano de segurança da água. Utiliza o processo de produção de água, composto pela bacia hidrográfica do rio Maxaranguape, a estação de tratamento de água e o sistema de distribuição, que faz parte do Plano de Expansão do Sistema de Abastecimento de Natal, como estudo de caso.

A eutrofização é um processo cada vez mais presente nos reservatórios situados no nordeste brasileiro. Uma das principais conseqüências das alterações ocorridas nos níveis tróficos da água de um manancial é o acréscimo de uma complexidade ao tratamento para potabilização da água. Este trabalho teve como objetivo definir, em escala de laboratório, produtos e condições operacionais a serem empregadas em etapas de tratamento utilizando água bruta do açude Gargalheira, RN, Brasil. Os ensaios estáticos simularam filtração direta (filtros de laboratório), préoxidação com cloro e adsorção por carvão ativado pulverizado. Foram avaliados os coagulantes hidróxicloreto de alumínio (HCA) e sulfato de alumínio granulado (SA). O desenvolvimento da pesquisa buscou otimização das condições de mistura rápida, das dosagens de coagulantes e pHs de coagulação com a construção de diagramas. As interferências da taxa de filtração e a granulometria do meio filtrante foram avaliadas e testaram-se dosagens e tempos de contato com cloro e com o carvão ativado. Com os resultados foi possível identificar através da caracterização da água bruta do manancial a presença de um pH elevado (7,34). A cor verdadeira foi significativa (29 uH) em relação à cor aparente e turbidez (66 uH e 13,60 uNT), refletindo-se nas medidas de matéria orgânica: MON, (8,41 mg.L^-1) e Abs254 (0,065 cm^-1). A otimização da mistura rápida definiu o tempo de 17” e gradiente de velocidade de 700 s^-1 na coagulação com HCA e tempo de 20” e gradiente de velocidade de 800 s^-1 para o SA. Granulometrias menores da areia do meio filtrante favoreceram a eficiência do tratamento e a variação na taxa de filtração não interferiu de forma significativa na eficiência do processo. A avaliação das etapas de tratamento verificou a adequação da água aos padrões de cor aparente e turbidez da portaria MS 518/2004 tomando como base os valores médios de água bruta de cor aparente e turbidez. Com o HCA no tratamento por filtração direta a potabilidade para a cor aparente pode ser atingida com uma dosagem de 25 mg.L^-1. Adicionando a etapa de préoxidação o padrão foi atingido com dosagem reduzida para 12 mgHCA.L^-1. Coagulando com SA a remoção necessária foi atingida com préoxidação e dosagem de 22 mgSA.L^-1. Para a turbidez a potabilidade foi obtida na filtração direta quando a dosagem supera 25 mg.L^-1 de HCA. Com etapa de préoxidação há a possibilidade de redução da dosagem para 20 mg.L^-1 de coagulante. O acréscimo da adsorção em CAP, promoveu a potabilidade com dosagem ainda menor, 13 mg.L^-1 de HCA. Apesar de apresentar bons resultados o tratamento com o sulfato de alumínio não foi capaz de fornecer água com turbidez menor que 1,00 uNT mesmo com a utilização de todas as etapas de tratamento.

Os modelos digitais de terreno (MDT) consistem na representação matemática computacional da distribuição de um fenômeno espacial que ocorre dentro de uma região da superfície terrestre. A qualidade da representação do MDT está influenciada, dentre outros fatores, pela origem do dado e pelo algoritmo interpolador utilizado. A caracterização da circulação hidrodinâmica é um dos estudos com apelo ambiental que se utiliza dos MDTs como dado de entrada e, independentemente da complexidade dos processos representados nos modelos numéricos, podem ter sua qualidade de representação dependente da qualidade de reprodução do MDT usado para representar a batimetria da área de interesse. Sendo assim, o objetivo deste estudo é avaliar a influência de batimetrias obtidas de diversos MDTs, nos padrões de circulação hidrodinâmica via modelagem numérica. Para tanto, considerou-se os dados referentes à região costeira do nordeste do Brasil, correspondente ao litoral setentrional dos municípios de Galinhos, Guamaré e Macau, no estado do Rio Grande do Norte. Essa região se caracteriza pela forte presença de processos físicos costeiros, com batimetria rasa e complexas feições de fundo. A presença intensa de atividades petrolíferas faz da região uma das mais importantes para o desenvolvimento sócioeconômico do estado, mas, por outro lado, potencializa a possibilidade de acidentes ambientais de grandes e graves proporções. O modelo de circulação hidrodinâmica utilizado faz parte do Sistema de Hidrodinâmica Ambiental, chamado SisBaHiA®, desenvolvido pela área de Oceanografia Costeira e de Engenharia do Programa de Engenharia Oceânica da COPPE/UFRJ. Os interpoladores avaliados foram Kriging, Inverso da Distância, Triangularização Linear, Vizinho mais Próximo, Mínima Curvatura e Vizinho Natural, implementados no software comercial SURFER®. Os dados batimétricos que serviram como base para a construção dos MDTs são oriundos de campanha de campo e de cartas náuticas. Os resultados das modelagens foram analisados pelas avaliações das grandezas elevação e velocidade, sob três aspectos: uma visão espacial dos resultados, através da análise de quatro perfis ao longo da área de estudo; uma visão temporal dos resultados, ao longo do período de 30 dias, a partir de nós centrais da malha; e finalmente uma análise hodográfica das componentes de velocidade em U e V, em diferentes ciclos de marés. Foram veerificadas pequenas variações em termos dos módulos das velocidades e elevações, podendo as mesmas ser desprezadas, porém no que diz respeito as direções de fluxo, notam-se variações associadas aos MDTs utilizados, uma vez que todas as condicionantes hidrodinâmicas foram mantidas.

O Rio Grande do Norte, estado possuidor de um regime pluvial extremamente irregular, tem a necessidade de ampliar e detalhar os estudos sobre as suas condições hidroclimáticas, para poder chegar a resultados confiáveis que minimizem as adversidades impostas por elas e viabilizem a implantação de um melhor planejamento nas atividades econômicas e de subsistência que se utilizam, de alguma forma, dos vários usos múltiplos dos recursos hídricos do Estado. Dessa forma, os valores diários observados das séries pluviométricas de 166 postos, com 45 anos ininterruptos de dados históricos, foram ajustados à função gama incompleta para a determinação da probabilidade de precipitação nos 36 decêndios que foi dividido o ano. Para a obtenção dos parâmetros α e β dessa função, foi aplicado o método da máxima verossimilhança, permitindo, ao final, analisar as distribuições temporal e espacial de precipitação em diferentes níveis de probabilidade (80%, 75%, 60%, 50% e 25%). Os valores da evapotranspiração potencial foram calculados pelo método de Linacre que, através do software SURFER, foram confrontados com a precipitação dependente ao nível de 75% de probabilidade de ocorrência, obtendo-se, dessa forma, a espacialização da disponibilidade hídrica, cujo valor potencial pode ser conhecido para quaisquer decêndios do ano, município e/ou mesorregião do estado do Rio Grande do Norte. Com a identificação dos principais sistemas meteorológicos que atuam no Estado, buscou-se compreender melhor como esses sistemas interferem, de alguma forma, no regime pluvial irregular, nas situações de clima severo na maior parte do Rio Grande do Norte e no balanço hídrico regional. E, finalmente, de posse dessas informações e dos mapas gerados, verifica-se que as distribuições espaço-temporal da precipitação e da disponibilidade hídrica são bastante heterogêneas em todo Estado, notadamente nas mesorregiões Oeste e Central, inseridas no semi-árido potiguar, que, após o período da estação chuvosa, sofrem com as secas ou estiagens prolongadas durante o restante do ano.

O Seridó é uma região do nordeste brasileiro em destaque por seus problemas relacionados à escassez de água, devido ao seu clima semi-árido, grandes taxas de evaporação e chuvas irregulares e escassas. Assim, as barragens subterrâneas, tornam-se um recurso estrategicamente importante com uma técnica simples e barata de armazenamento de água. Estas atuam de forma positiva no desenvolvimento das cidades interioranas que sofrem com a seca, pois, além de exercer um grande papel social no beneficiamento dessas famílias, conseguem aproveitar o tipo de solo (aluvião) e disponibiliza água tanto para irrigação quanto para o consumo humano durante todo o ano. Sendo, portanto imprescindível o seu monitoramento bem como estudos que avaliem sua eficiência de acordo com seus fins, juntamente com seus poços amazonas, uma vez que pode ocorrer a degradação das condições físico-químicas e microbiológicas adequadas, conforme a Portaria nº 518/04 do Ministério da Saúde. Contudo, o trabalho proposto tem como objetivo analisar as barragens subterrâneas do município de Serra Negra do Norte–RN (região semi-árida) quanto aos seus usos e as suas influências na qualidade e quantidade da água, nos períodos de seca e de chuva. Analisando mensalmente tais parâmetros: determinação de pH, condutividade elétrica, cálcio, magnésio, sódio, potássio, cloreto, sulfato, RAS (razão de adsorção de sódio), turbidez, ferro total, nitrito, nitrato, sólidos totais dissolvidos (STD), bicarbonato (HCO3), coliformes fecais e Pesticidas comparando com os padrões permitidos pela Portaria em vigor para qualidade para o consumo humano. Enquanto, ao risco de salinidade e sodicidade de acordo com o modelo proposto pelo United Salinity Laboratory (USSL). Apesar de eficientes, encontraram-se resultados que variaram anualmente na qualidade da água as quais podem influenciar nos seus determinados usos, sejam eles irrigação ou abastecimento hídrico da cidade.

Apesar de bom desempenho no tocante a remoção de matéria orgânica e sólidos suspensos, os reatores anaeróbios são incapazes de remover nitrogênio amoniacal dos esgotos, o que torna indispensável a inclusão de uma etapa de pós-tratamento para a remoção da amônia ou do nitrato, sempre que necessário. No presente estudo foi avaliado o desempenho de uma nova variante tecnológica, em que se operou um filtro aerado biológico, sem a remoção do lodo acumulado nos interstícios, operação, esta, típica de biofiltros aerados submersos. Os filtros anaeróbios foram preenchidos com tijolo cerâmico e hidrobol (cilindros cônicos plásticos), enquanto os aerados com eletrodutos corrugados cortados. A vazão de esgoto doméstico foi de 10 m³/d ao longo de todas as 3 fases da pesquisa, nas quais manteve-se todas as condições operacionais, alterando apenas as vazões de ar. Os filtros aerados funcionaram em série. Na fase 01 os aerados FA1 e FA2 operaram com 0,01 m³ ar/min. Na fase 02 o FA1 funcionou com 0,05 e o FA2 como 0,01 m³ ar/min. E por fim, na fase 03 o FA1 recebeu 0,10 m³ ar/min e o FA2 0,01 m³ ar/min. Na primeira fase foram verificadas remoções de 98% de DBOtotal e 92% de DQOtotal. Na fase seguinte as remoções verificadas para DBOtotal e sólidos suspensos foram 97 e 95%, respectivamente, com concentrações finais médias de 8 e 7 mg/L, respectivamente. Por fim, na última fase proporcionou um efluente final com concentrações finais médias de 6 mg/L de DBOtotal (remoção de 98%) e 23 mg/L de DQOtotal (remoção de 95%). Nela foi identificada a maior oxidação de nitrogênio amoniacal (86%), com efluente final apresentando uma concentração média de 6,1 mg N-NH3/L, chegando a alcançar um mínimo de até 1,70 mg N-NH3/L. Em alguns momentos verificou-se um moderado processo de desnitrificação no último filtro aerado. Portanto, os filtros aerados rudimentares permitem considerável nitrificação sem prejuízos qualitativos ao efluente com baixos custos de operação e manutenção, dispensando inclusive decantação secundária.

Apenas 32% da população de Natal é coberta por rede coletora de esgotos, sendo as fossas e tanques sépticos os mecanismos de disposição de esgotos comumente utilizados pelo restante da população. A caracterização do conteúdo de fossas e tanques colabora para o conhecimento sobre o tratamento desses resíduos no próprio domicílio, além de enriquecer as informações a respeito deste conteúdo. O objetivo geral desta pesquisa é caracterizar o conteúdo do interior de fossas e tanques sépticos residenciais da cidade de Natal, tendo como metas específicas desenvolver e fabricar um amostrador capaz de coletar uma amostra representativa de toda a coluna dos tanques sépticos e fossas, que contemple o material escumoso da superfície, o líquido clarificado e o lodo presente no fundo; comparar o conteúdo dos tanques com os das fossas; comparar o conteúdo com os resíduos dos caminhões limpa-fossa e avaliar a composição do conteúdo e relacionar com as características sócio-econômicas dos domicílios; comparar a qualidade do conteúdo nas duas câmaras dos tanques sépticos em série; avaliar a situação do conteúdo antes e decorrido seis meses após o esgotamento, e propor uma estação, em escala piloto, para o tratamento dos resíduos gerados por tanques sépticos e fossas. Com o amostrador desenvolvido foram coletadas amostras do interior de 14 tanques sépticos e 10 fossas em bairros de Natal. O conteúdo dos 24 sistemas tiveram medianas da temperatura, pH, condutividade elétrica, óleos e graxas, sólidos totais, sólidos suspensos totais e sedimentáveis de 28,0°C; 6,95; 882 mS/cm; 75,2 mg/L; 10.169 mg/L; 6.509 mg/L e 175mL/L respectivamente; 111,0 mgN/L para amônia, 130,5 mgN/L para nitrogênio orgânico, 0,2 mgN/L para nitrito, 0,4 mg/L para nitrato; 8.935 mgO₂/L para DQO, 29,2 mgP/L para fósforo total; coliformes termotolerantes de 9,95E+06 UFC/100mL e ovos de helmintos 9,2 ovos/L com concentração máxima de 688 ovos/L e mínima de 0 ovos/L. Houve diferença significativa para nitrogênio orgânico e NTK entre os grupos dos tanques e fossas. A classe com tempo de esgotamento entre 11 a 20 anos apresentou para a maioria das variáveis concentrações bem mais elevadas. O efluente oriundos dos banheiros e sanitários participou mais efetivamente na contribuição das frações dos sólidos, alcalinidade, frações nitrogenadas, DQO, fósforo total, coliformes termotolerantes e ovos de helmintos; enquanto que o efluente oriundo da cozinha colaborou com os óleos e graxas. A classe com renda entre R$ 3.700,00 a R$ 7.600,00, apresentou maiores concentrações para DQO, nitrogênio, sólidos e ovos de helmintos. A primeira câmara dos tanques sépticos de duas câmaras em série apresentou conteúdo mais concentrado em relação ao segundo compartimento. Nas análises de variância a maioria das variáveis apontou que os valores de fossas, tanques sépticos e resíduos de carros limpa-fossa pertencem ao mesmo grupo. Na amostragem, após o esgotamento, o pH e temperatura aumentaram suas medianas, enquanto que alcalinidade, DQO, nitrogênio orgânico, fósforo total, amônia, nitrito, nitrato e ovos de helmintos diminuíram. Os óleos e graxas e CTT variaram pouco antes e após o esgotamento devido ao lançamento contínuo de esgoto dentro dos sistemas que mantinham suas concentrações estáveis.

Em meio a um crescente aumento e valorização de um espaço na zona costeira para moradia ou qualquer outro tipo de empreendimento turístico e imobiliário, cresce também a preocupação sobre a dinâmica costeira e os processos erosivos característicos desta área. Essa preocupação é ainda maior em regiões já ocupadas, onde um estudo mais detalhado se faz necessário para a execução de projetos de engenharia e gerenciamento costeiro. O maior problema nas zonas litorâneas é que, tanto nestas áreas como em outras, a urbanização cresce continuamente de forma desordenada e insustentável. A área de estudo deste trabalho está localizada no litoral sul do estado na praia de Pirangi do Norte, à aproximadamente 20km ao sul de Natal, capital do Rio Grande do Norte, no município de Parnamirim. Essa área possui uma extensão aproximada de 1km dividida em três trechos (oeste, central e leste) com morfologia formada por tabuleiro costeiro na parte superior, falésias nos trechos oeste e central e dunas no trecho leste ambas vegetadas, e uma planície costeira na parte inferior associada à presença de recifes de arenito. Sendo a praia de Pirangi foco de empreendimentos imobiliários que são instalados de forma insustentável, este trabalho tem o objetivo de analisar os processos erosivos atuantes e avaliar a viabilidade do seu monitoramento fazendo uso do DGPS. Foi realizada durante o trabalho uma caracterização física da área por meio de fotointerpretação e vistoria local seguida de levantamentos da linha de costa no período entre novembro de 2004 e novembro de 2009 e perfis de praia entre agosto de 2005 e julho de 2006. A análise dos resultados mostrou a ocorrência de variações da linha de costa da ordem de 2m. Em locais identificados no levantamento como avanço da costa em relação ao mar foi verificado in loco a presença de erosão (recuo em relação ao mar) com depósito de materiais sobre o pé da falésia, antiga posição da linha de costa, dando a noção de falso avanço da mesma. Esse fato provou a ineficácia da análise isolada do levantamento com DGPS, além de sua ineficiência em ambientes com presença de vegetação densa como ocorre na face da falésia. Ao final do trabalho algumas sugestões para mitigar os efeitos da erosão são apresentadas.