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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2020. O objetivo do trabalho foi avaliar os níveis de espécies químicas potencialmente tóxicas (EQPT) na Área de Proteção Ambiental Bacia do Rio Descoberto (APARD). A amostragem de água e sedimentos foi realizada nos afluentes (ambiente lótico) e no reservatório (ambiente lêntico) da área de estudo no mês de maio de 2017, 2018 e 2019. Foram determinados os seguintes parâmetros da água: temperatura (T°C), oxigênio dissolvido (O.D), sólidos totais dissolvidos (STD), condutividade (C.E), turbidez (Tur), ânions (F-, Cl-, NO3-,PO43-,SO42-, e HCO3-) e metais (Al, Ca, Fe, Mg, Mn, Ni, Si, Sr, V e Zn). Para os sedimentos foram determinadas as concentrações dos seguintes metais: Cd, Co, Cr, Mn, Ni, P, Pb, V, Zn, Zr, Al, Fe, Mg, Si, Ti, Cu, Sr e Ca, além de materiais voláteis e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). O aumento das concentrações de Al, Ca, Mg e Sr na água do reservatório pode estar associado ao escoamento superficial da região agrícola da APARD. A Análise por Componentes Principais (ACP) agrupou as águas conforme o uso e a ocupação do solo da APARD. Na primeira componente a associação dos parâmetros C.E, STD, HCO3-, Ca, Mg, Mn e Sr, sugere a contribuição das atividades antropogênicas relacionadas a atividades agrícolas e indica que as águas da APARD sofrem contaminação por meio do escoamento superficial. Na segunda componente, as principais variáveis foram O.D, SO42- e Al, que indicam o intemperismo na APARD. As quantidades de metais dos sedimentos possibilitaram a comparação entre os tipos de ambientes presentes na APARD (lêntico e lótico). Nesses ambientes somente as concentrações de Hg apresentaram diferença significativa (p = 0,002) entre afluentes (0,03 µg g-1 ± 0,02) e reservatório (0,08 µg g-1 ± 0,04). Assim, observou-se o acúmulo de mercúrio total (HgT) no ambiente lêntico, o Reservatório do Rio Descoberto, utilizado para abastecimento de água na região sul do Distrito Federal. Essa conclusão também é reforçada pela a análise mineralógica dos sedimentos coletados na APARD que indicam que o mercúrio que está se acumulando no Reservatório não é proveniente de processos naturais da região. Com relação aos HPAs, suas quantidades nas amostras de sedimentos estão abaixo do limite de quantificação, 1µg Kg -1, e abaixo do limite2 máximo estabelecido pela legislação, CONAMA número 454 de 01 de novembro de 2012 para água doce nível II, que pode ser utilizada para consumo humano após tratamento convencional. The objective of this work was to assess the levels of potentially toxic chemical species (PTCS) at the Environmental Protection Area of Descoberto River Basin (EPADR). The sampling of water and sediments was carried out at the tributaries (lotic environment, n = 23) and at the reservoir (lentic environment, n = 9) of the study area in May 2017, 2018 and 2019. The following water’s physical-chemical parameters were measured: temperature (T ° C), dissolved oxygen (DO), total dissolved solids (TDS), conductivity (CE), turbidity (Tur), anions (F-, Cl-, NO3-, PO43-, SO42-, and HCO3-) and metals (Al, Ca, Fe, Mg, Mn, Ni, Si, Sr, V, and Zn). For the sediments, the concentrations of the following metals were determined: Cd, Co, Cr, Mn, Ni, P, Pb, V, Zn, Zr, Al, Fe, Mg, Si, Ti, Cu, Sr and Ca, in addition to volatile materials and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The increase in the concentrations of Al, Ca, Mg and Sr in the reservoir water could be associated with the runoff from the agricultural region of APARD. Principal Component Analysis (PCA) classified the waters according to APARD's use and land occupation. In the first component, the association of the parameters C.E, TDS, HCO3-, Ca, Mg, Mn and Sr, suggested the contribution of anthropogenic activities related to agricultural activities and indicated that APARD waters suffer from contamination through runoff. In the second component, the main variables were D.O, SO42- and Al, which indicated weathering at APARD. The amount of metals in the sediments made it possible to compare the types of environments present at APARD (lentic and lotic). In these environments, only Hg concentrations showed a significant difference (p = 0.002) between tributaries (0.037 µg g-1 ± 0.019) and reservoir (0.080 µg g-1 ± 0.041). Thus, the accumulation of total mercury (HgT) was observed in the lentic environment, the Rio Descoberto Reservoir, used for water supply at the southern region of the Federal District. This conclusion is also reinforced by the mineralogical analysis of the sediments collected at the APA, which indicated that the mercury that is accumulating at the Reservoir does not come from natural processes in the region. Regarding the PAHs, their quantities in the sediment samples were below the limit of quantification, 1µg Kg-1, and also below the maximum limit established by legislation, CONOMA number 454 of November 1st, 2012 for freshwater level II, which is proper for human consumption after conventional treatment.

Submitted by Luana Sampaio (luana.barroso@ucb.br) on 2018-04-10T12:49:19Z No. of bitstreams: 1 AnneCarolineLôboBorgesTCCGraduacao2008.pdf: 730507 bytes, checksum: 0d4f7551f26ecade8081b220908945e3 (MD5) Approved for entry into archive by Sara Ribeiro (sara.ribeiro@ucb.br) on 2018-04-13T14:39:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnneCarolineLôboBorgesTCCGraduacao2008.pdf: 730507 bytes, checksum: 0d4f7551f26ecade8081b220908945e3 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-13T14:39:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnneCarolineLôboBorgesTCCGraduacao2008.pdf: 730507 bytes, checksum: 0d4f7551f26ecade8081b220908945e3 (MD5) Previous issue date: 2018-11-27 A água é um bem essencial à vida, no entanto o Distrito Federal corre o risco de sofrer nos próximos anos com a sua falta, pois a disponibilidade hídrica está abaixo do ideal. Por ser o maior reservatório de água de abastecimento humano do Distrito Federal, a Barragem do Descoberto é a mais importante por garantir 60% de água potável bombeada para a população das regiões administrativas de Taguatinga, Ceilândia, Samambaia, Gama, Núcleo Bandeirante, Santa Maria, entre outras. Fatores como o crescimento populacional, o aumento do consumo per capita e a escassez de água foram levados em consideração para modelar a vida útil da Barragem do Descoberto. A modelagem física foi realizada com a utilização do software Stella que propõe desenvolver um modelo baseado em princípios de dinâmicas de sistemas, ou seja, uma nova linguagem que permite expressar mais adequadamente as cadeias de eventos circulares existentes na natureza. Além da quantidade, a qualidade da água da Barragem também pode estar comprometida, devido à expansão urbana de Águas Lindas sem infra-estrutura e saneamento e a existência de loteamentos irregulares no projeto integrado de Colonização Alexandre Gusmão para extração de cascalho. Por isso foram obtidos pela CAESB os dados físico-químicos de OD, pH, turbidez, DQO, Fósforo Total, NH3, NO2 e NO3 para a caracterização da Barragem do Descoberto. Medidas preventivas como a utilização de ferramentas que auxiliam nos processos de tomada de decisões para evitar a falta d’água prevista é fundamental e devem ser adotadas. Water is an essential good to life, however, Distrito Federal is likely to suffer with its shortage in the coming years, since its hydrical availability is under average. Being the largest water reservoir for human supply of Distrito Federal, Dam of Descoberto is the most important one, securing 60% of drinkable water pumped to population of administrative districts of Taguatinga, Ceilândia, Samambaia, Gama, Núcleo Bandeirante, Santa Maria, among others. Factors such as population growth, increased consumption per capita and the scarcity of water were considered to model the lifetime of Dam of Descoberto. The physical modeling was performed using the software Stella, which proposes to develop a model based on principles of systems dynamics, i.e. a new language that allows to more adequately express the chain of cyclic events in nature. Besides quantity, water quality from the dam can also be compromised due to urban sprawl of Águas Lindas without infrastructure and sanitation and the existence of irregular lots in the integrated project of Colonization Alexandre Gusmão for extraction of gravel. Therefore, the physical-chemical data of DO, pH, turbidity, COD, total phosphorus, NH3, NO2 and NO3 were obtained by CAESB for the characterization of Dam of Descoberto. Preventive measures such as the use of tools that assist in decision-making tactics to avoid the provided water shortage are fundamental and must be adopted.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. Cerca de 90% das despesas com energia elétrica das empresas de saneamento são provenientes de motores elétricos utilizados em estações elevatórias de água. Assim, existe a necessidade de otimizar os custos operacionais do bombeamento em SAAs. Devido à complexidade da operação desses sistemas, a busca da regra operacional otimizada, deve ser feita com o auxílio de rotinas computacionais. No entanto, essa otimização necessita de grande tempo de processamento computacional, tornando-se um impasse na utilização do modelo para a operação real, como no caso do modelo desenvolvido por Gebrim (2013). Assim, o presente trabalho visou desenvolver um modelo de otimização tendo como base o modelo de Gebrim (2013), para definir regras operacionais que minimizem os custos operacionais de energia elétrica provenientes do bombeamento do sistema de abastecimento do Rio Descoberto, localizado no Distrito Federal. As soluções do modelo foram avaliadas a partir da função aptidão que considera além dos custos de energia, o atendimento às restrições operacionais expressas em termos de penalidade. Empregou-se no modelo estratégias como a utilização dos algoritmos de otimização Dynamically Dimensioned Search, Evolução Diferencial e Algoritmo Genético; simplificação do modelo hidráulico; tratamento das penalidades por meio de uma abordagem baseada na lógica fuzzy; e a técnica seeding, com a inserção de uma população inicial conhecida no algoritmo. Os resultados obtidos demonstraram que as estratégias utilizadas foram eficientes para encontrar soluções de menor custo e tempo de processamento se comparados ao modelo de otimização original, no entanto, o número de acionamentos das bombas e válvulas foi excessivo. Além disso, os níveis dos reservatórios gerados apresentaram elevada segurança em sua operação, o que pode encorajar a utilização do modelo pelos operadores do sistema. Portanto, com algumas adaptações como a redução do número de acionamentos e desenvolvimento de um previsor de demanda, o modelo poderá ser utilizado para a operação real. About 90% of the electricity costs from water companies are from pumps used in water pumping stations. Thus, there is a need to optimize the operating costs of pumping in water supply systems. Due to the complexity of the operation of water supply systems, the search for optimized operating rules must be accomplished with the aid of computational routines. However, this optimization requires a great amount of computational time, becoming an impasse in the use of the model for the real operation. Thus, this study aimed to develop an optimization model, to define operational rules that minimize the operational costs of electricity from the pumping of the Descoberto river water supply system, located in the Federal District – Brazil. Were evaluated the solutions of the model, from the fitness function that considers besides the energy costs, compliance with the operational constraints expressed in terms of penalty. Were used the model strategies such as Genetic Algorithm, Dynamically Dimensioned Search and Differential Evolution optimization algorithms; simplification of the hydraulic model; handling of penalties, through an approach based on fuzzy logic; and the seeding technique, with the insertion of an initial population known in the algorithm. The obtained results demonstrated that the strategies used were efficient to find solutions of lower cost and computational time when compared to the original optimization model, however, leading to excessive pump and valve switches. In addition, the reservoirs levels generated presented high safety in the operation of the reservoirs, which can encourage the use of the model by the system operators. Therefore, with some adaptations as the reduction of the number of pump and valve switches and the development of a demand forecast, the model can be used in the real operation.

Submitted by Franciene Aguiar (franciene.aguiar@ucb.br) on 2017-05-19T17:13:33Z No. of bitstreams: 1 NathaliaCasagrandeDaSilvaTCCGRADUACAO2016.pdf: 1123217 bytes, checksum: 3efbe087944a4e4d583ef055c5e3c92a (MD5) Approved for entry into archive by Repositório Institucional Universidade Católica de Brasília (sdi@ucb.br) on 2017-05-19T20:16:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NathaliaCasagrandeDaSilvaTCCGRADUACAO2016.pdf: 1123217 bytes, checksum: 3efbe087944a4e4d583ef055c5e3c92a (MD5) Made available in DSpace on 2017-05-19T20:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NathaliaCasagrandeDaSilvaTCCGRADUACAO2016.pdf: 1123217 bytes, checksum: 3efbe087944a4e4d583ef055c5e3c92a (MD5) Previous issue date: 2016-11-26 O assoreamento é o acúmulo de detritos, lixo, entulho e outros no leito dos rios. Assim o rio não consegue portar todo seu volume hídrico, provocando enchentes em épocas de chuva. O Rio Descoberto é responsável por aproximadamente 68% da água utilizada para abastecimento do Distrito Federal. Localiza-se as margens da BR-070, a poucos metros da divisa do DF com Goiás. Por ser a principal fonte de abastecimento do DF é extremamente importante a preservação do reservatório. Porém, os órgãos responsáveis pela gestão das águas do sistema integrado do Rio Descoberto têm registrado o aumento do grau de degradação da bacia. O entorno do lago atualmente é ocupado pela região de Águas lindas de Goiás e o setor de chácaras de Brazlândia-DF Alexandre Gusmão. Além disso, as pressões socioambientais, tais como especulação imobiliária, invasões, presença de animais, despejo de lixo, erosões, desmatamento e destruição das cercas de proteção, geram impacto direto sobre a bacia. Desta maneira sugere-se a previsão e análise da parte sedimentar. Onde a taxa de assoreamento é de 85,67 (t/ano*km²), o sedimento acumulado é 1.727,01 (m³/ano), e o tempo de assoreamento é de 59.061 anos.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. A eutrofização dos corpos d’água é provocada pela alta concentração de fósforo e nitrogênio que pode levar à proliferação de algas, causando a diminuição da qualidade da água. No sentido de se avaliar a qualidade de água para abastecimento público, é fundamental analisar a possibilidade de ocorrência de eutrofização dos reservatórios de água. Esta pesquisa visa mostrar o comportamento dinâmico das concentrações dos referidos nutrientes, do oxigênio dissolvido e da temperatura da água no Lago do Descoberto que é o principal reservatório de abastecimento público de água do Distrito Federal e entorno, correspondendo a aproximadamente 65% da água distribuída nesta região. A pesquisa abrangeu o período final de 2003 ao início de 2005. Para tal, foi utilizado o modelo CE-QUAL-W2. Trata-se de um modelo bi-dimensional, longitudinal/vertical, para análise da hidrodinâmica e da qualidade da água de corpos hídricos. O programa utiliza, entre outras ferramentas, os conceitos de mecânica dos fluidos, modelagem por diferenças finitas e escoamentos ambientais. Outro objetivo deste trabalho foi a avaliação da aplicabilidade do modelo e a coerência dos valores obtidos, para posteriores aplicações em cenários prognósticos. Os resultados do módulo hidráulico tiveram uma boa representatividade nas simulações com o coeficiente de Manning de 0,04, obtendo erro médio absoluto de 0,34m para as elevações do nível de água do reservatório durante o período modelado. Em geral, os resultados dos parâmetros de qualidade da água tiveram um ajuste satisfatório em comparações dos dados observados com os simulados. Por fim, os resultados obtidos a partir dos estudos realizados indicam uma satisfatória aplicabilidade do modelo para a obtenção de cenários prognósticos referentes à qualidade de água do Lago do Descoberto. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT Eutrophication of water bodies is caused by high concentrations of phosphorus and nitrogen, leading to water quality declining. Accordingly, there is a concern to evaluate the quality of water for public supply. This research aims to show the dynamic behavior of the concentrations of these nutrients, dissolved oxygen and water temperature in Descoberto Lake which is the main reservoir of public water supply and environment of the Distrito Federal and neighboring cities, corresponding to approximately 65% of water distributed in the region. The research covered the end of period 2003 to early 2005. The model CEQUAL- W2 was used for developing the experimental research. CE-QUAL-W2 is a twodimensional model, laterally averaged, for analysis of hydrodynamics and water quality of water bodies. The program uses, among other tools, the concepts of fluid mechanics, modeling by finite differences and environmental flows. Another objective of this study was to evaluate the model applicability and the consistency of results for subsequent applications in scenarios predictions. The hydraulic results had a good representation in simulations with the Manning coefficient of 0.04, obtaining average absolute error of 0.34 m for the elevation of water level of the reservoir during the period modeled. In general, the results of water quality parameters had a satisfactory adjustment in comparisons of those observed with simulated data. Finally, the results indicate a satisfactory applicability of the model to obtain predictions of scenarios regarding the quality of water from the Descoberto Lake and other research.

(Diatomoflórula Perifítica do rio Descoberto - DF e GO, Brasil, Naviculales (Bacillariophyceae)): Diploneidineae e Sellaphorineae). O presente estudo enfocou as diatomáceas perifíticas pertencentes às subordens Diploneidineae e Sellaphorineae de Naviculales (Bacillariophyceae) do rio Descoberto, Distrito Federal, Goiás. As coletas foram realizadas em junho e julho/2003 (período de seca) e janeiro e fevereiro/2004 (período de chuva), em cinco estações de amostragem. Foram identificados 16 táxons infragenéricos, uma espécie pertencente à ordem Diploneidineae e as demais à ordem Sellaphorineae. Foram registradas 14 citações pioneiras para o estado de Goiás e 15 citações pioneiras para o Distrito Federal. (Periphytic diatom flora of the Descoberto River - Distrito Federal and Goiás State, Brazil, Naviculales (Bacillariophyceae): Diploneidineae and Sellaphorineae). The taxa of the suborders Diploneidineae and Sellaphorineae, Naviculales (Bacillariophyceae) are presented as part of a survey of diatoms in the Distrito Federal (DF), Brazil. Samples were collected at five different points along the Descoberto River, one of the main lotic ecosystems in the Distrito Federal during June-July/2003 (dry season) and January-February (rainy season). Sixteen species from both suborders were identified; 14 species were cited for the first time for Goiás state and 15 for the Distrito Federal.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Botânica, 2007. O levantamento taxonômico das Eunotiales (Bacillariophyta) do rio Descoberto e alguns de seus afluentes é o objetivo deste trabalho, sendo inédito para este importante manancial de água. Em geral, foram concretizados poucos estudos taxonômicos com diatomáceas no Distrito Federal (DF) e em Goiás, Brasil. A bacia do rio Descoberto, na qual se localizam os rios que compõem a área de estudo, é a principal fonte de abastecimento do DF, provendo mais de 60% da oferta de água. Foram selecionadas seis estações de amostragem: 1- córrego Barrocão, próximo à nascente do rio Descoberto; 2- rio Descoberto, a montante da barragem; 3- rio Descoberto, a jusante da represa; 4- rio Descoberto, a montante do rio Melchior; 5- rio Melchior, na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE); e 6- rio Descoberto, a jusante do rio Melchior. Ao todo, 21 amostras perifíticas foram coletadas nos meses de junho e julho de 2003 (estação seca) e janeiro e março de 2004 (estação chuvosa). Foram inventariados 56 táxons dos três gêneros da ordem Eunotiales. Eunotia foi o gênero mais representativo quanto ao número de táxons (48), seguido por Actinella (sete) e Peronia (um). Para o Distrito Federal e Goiás, 44 táxons constituem citações pioneiras. A estação 2, em junho, apresentou a maior riqueza de táxons (37), e a estação 5, em março, teve a menor riqueza (dois). Quanto à freqüência de ocorrência, 25 táxons foram considerados raros; 23, comuns; e oito, constantes. Ressalta-se que E. intermedia ocorreu em 100% das estações de amostragem. O Alto Descoberto (estações 1 e 2) apresentou maior riqueza de espécies comparativamente ao Baixo Descoberto (estações 3, 4, 5 e 6). Finalmente, no período seco, foram registrados 53 táxons, e no período chuvoso, 33. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT A pioneer taxonomic survey of the Eunotiales (Bacillariophyta) from the Descoberto River and some of its tributaries is the aim of this study. In general, few taxonomic studies of diatoms have been done in the Federal District (DF) and Goiás State, Brazil. The Descoberto river basin, where the rivers that form the study area are located, is the main hydric source for the DF, providing more than 60% of the hydric demand. Six points along the river basin were selected: 1- Barrocão stream, near the source of Descoberto river; 2- Descoberto river, before the dam; 3- Descoberto river, after the dam; 4- Descoberto river, before Melchior river; 5- Melchior river, in the station where the drainage is treated; and 6- Descoberto river, after Melchior river. A total of 21 samples were taken during June and July of 2003 (dry season) and January and March of 2004 (rainy season). Fifty-six taxa from the three genera of Eunotiales were identified. Eunotia was the most representative genus in terms of number of taxa (48), followed by Actinella (seven) and Peronia (one). Forty-five taxa are new records for Goiás State and DF. The river point 2, in June, had the grestest number of taxa (37), and river point 5, in March, had the smallest number (two). Regarding frequency, 25 taxa were considered rare, 23 common and eight constant. E. intermedia occured in all the river points. The high Descoberto region (points 1 and 2) had the greatest species richness for both seasons. Finally, during the dry season, 53 taxa were collected, while only 33 were found during the rainy season.

The objective of this paper is to investigate the physical and chemical quality of the water of the Descoberto River during the dry and rainy seasons by measuring pH, temperature, electric conductivity, total dissolved solids, turbidity, color, alkalinity and NO3-, SO4(2-), PO4(3-), NH4+, Cl- and HCO3-, and the elements Sr, Mo, Cd, Y, Ti, Ca, V, Mg, Fe, Si, Ni, Zr, Cu, Al, Cr, Mn, Ba, Co, Zn, P, Na and K. The results showed high concentrations in both seasons, with dilution along the course of the river, minimizing for a while problems that compromise the quality of the water of this source. However, a progressive deterioration can occur due to an increase in the discharge of pollutants, resulting from population growth, agricultural activities and other factors.