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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.75.2009.tde-21122009-105913
Document
Author
Full name
José Augusto Fragale Baio
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2009
Supervisor
Committee
Azevedo, Eduardo Bessa (President)
Campos, Maria Lucia Arruda de Moura
Pereira Filho, Edenir Rodrigues
Title in Portuguese
Avaliação da contaminação nos principais corpos d'água do município de São Carlos/SP
Keywords in Portuguese
Contaminação antropogênica
Corpos d'água
HCA
IQASC
PCA
Abstract in Portuguese
Os corpos d'água do município de São Carlos/SP recebem esgotos domésticos, efluentes industriais e agrícolas, de tal forma que se propôs neste trabalho a identificação de possíveis correlações entre a contaminação antropogênica dos cursos d'água com as fontes poluidoras. Escolheram-se 27 pontos de amostragem - localizados de maneira estratégica - para analisarem-se os parâmetros: pH, condutividade, oxigênio dissolvido, temperatura e sólidos totais dissolvidos, na água; nutrientes (nitrogênio total Kjeldahl, fósforo total e carbono orgânico) e metais (Cr, Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Pb, Zn e Al) na água e nos sedimentos; além de ânions (F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42- e PO43-) e cátions (Li+, Na+, K+, NH4+, Mg2+ e Ca2+) na água. A partir do conjunto de dados obtidos das análises, propôs-se o cálculo de um índice de qualidade (IQASC), de modo que pudesse ser feita a quantificação da qualidade da água destes cursos d'água nos períodos das chuvas (verão) e das secas (inverno). Observou-se através dos valores dos índices que a sazonalidade é muito importante na qualidade dos cursos d'água do município, de modo que no período das chuvas a qualidade da água é melhor do que no período das secas na maioria dos pontos de coleta. Utilizou-se a correlação de Spearman para distinguir se nutrientes, íons e metais poderiam vir da mesma fonte de poluição ou se os mesmo são devidos a contribuições naturais dos solos. Fizeram-se análises quimiométricas (HCA e PCA) com intenção de uma melhor interpretação dos resultados, pois o grande conjunto de dados dificultava a visualização dos mesmos. O método do "refolding" da matriz aumentada foi importante para, a partir dos parâmetros analisados, separarem-se os escores geográficos dos temporais. Através da HCA, obteve-se a separação da maioria dos grupos segundo as campanhas de amostragem, de tal forma que apenas em um ou dois dos grupos, no máximo, ocorreu à mistura de pontos de diferentes épocas de coleta. Na PCA, diferenciaram-se alguns grupos de amostras, a partir dos quais se pôde descobrir quais dos parâmetros analisados eram devidos a contaminação antropogênica ou contribuição natural dos solos. Através da análise dos resultados, pôde-se concluir que os pontos do Córrego do Gregório dentro do perímetro urbano, do Córrego do Tijuco Preto próximos da nascente, do Córrego Água Quente após receber o esgoto do bairro Cidade Araci e alguns pontos do Rio Monjolinho estão impactados pela presença de esgoto doméstico.
Title in English
Assessment of the contamination of the main water bodies in São Carlos/SP
Keywords in English
Anthropogenic contamination
HCA
IQASC
PCA
Water bodies
Abstract in English
The water bodies of São Carlos/SP receive domestic sewage besides industrial and agricultural wastewaters, so that it was proposed in this work the identification of possible correlations between the waterways anthropogenic contamination and the pollution sources. Twenty-seven sampling points were chosen - strategically located - in order to analyze the following parameters: pH, conductivity, dissolved oxygen, temperature, and total dissolved solids in the water; nutrients (total Kjeldahl nitrogen, total phosphorus, and organic carbon) and metals (Cr, Cu, Mn, Fe, Co, Ni, Cd, Pb, Zn, and Al) in the water and sediments; anions (F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3-, SO42- e PO43-) and cations (Li+, Na+, K+, NH4+, Mg2+ e Ca2+) in the water. From the set of data obtained in the analyses, it has been proposed the calculation of a quality index (IQASC), so that the quantification of the water quality could be performed, during the summer (rainy weather) and the winter (dry weather). It was observed through the values of the indices that the seasonality is very important for the quality of watercourses in the city, so that during the rainy season the water quality is better than in the dry one in the majority of the sampling points. The Spearman correlation was used in order to distinguish if nutrients, ions, and metals could come from the same source of pollution or if the contributions are of naturally origin. Chemometric analyses (HCA and PCA) were also performed for better interpreting the results, due to the large amount of data. The method of refolding the augmented matrix was important for, through the analyzed data, separating geographical and temporal scores. Through the HCA, the separation of the majority of the groups according to the sampling campaigns was achieved. In one or two groups only the mixture of sampling campaigns were observed. The PCA differentiated some groups of samples, allowing the association of the parameters to anthropogenic or natural sources. By analyzing the obtained results, it could be concluded that the Gregório Stream (inside the urban perimeter), the Tijuco Preto Stream (near its spring), the Água Quente Stream after receiving the sewage of Cidade Araci Suburb, and some points of Monjolinho River are impacted by the presence of domestic sewage.
 
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Publishing Date
2010-06-30
 
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