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Tipo: Tese
Título: Índices de qualidade da água para consumo humano: modelagem e influência do uso e ocupação do solo
Título(s) alternativo(s): Indices of water quality for human consumption: modeling and influence of the use and occupation of land
Autor(es): Pereira, Isaias da Silva
Primeiro Orientador: Bastos, Rafael Kopschitz Xavier
Primeiro coorientador: Bevilacqua, Paula Dias
Primeiro avaliador: Fernandes Filho, Elpídio Inácio
Segundo avaliador: Vieira, Carlos Antonio Oliveira
Terceiro avaliador: Calijuri, Maria Lúcia
Quarto avaliador: Mounteer, Ann Honor
Abstract: Este trabalho teve como objetivo a modelagem de índices de qualidade da água pelo uso de análise de componentes principais e redes neurais artificiais para bacia do ribeirão São Bartolomeu no município de Viçosa, Minas Gerais, Brasil e avaliar a influência do uso e ocupação do solo nas variáveis de qualidade da água. Foram monitoradas, no período de outubro de 2009 a setembro de 2010, as variáveis oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, fósforo, nitrogênio total, cor aparente, E. Coli, coliformes totais, turbidez, sólidos totais, temperatura, alumínio, cádmio, cromo, zinco, ferro, manganês, níquel e (oo) cistos de protozoários (Giardia e Cryptosporidium). Testes de adequacidade Kayser-Mayer-Olkim (KMO), de esfericidade de Bartlett e de normalidade pelo teste Kolmogorov-Smirnov indicaram que as análises poderiam ser realizadas. Os índices modelados pelo uso de análise de componentes principais (ACP) e de redes neurais artificiais (RNAs) apresentaram resultados semelhantes aos calculados pelo método desenvolvido pela Cetesb (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo, Brasil). As variáveis oxigênio dissolvido, turbidez, nitrogênio total, cor e pH foram as que mais apareceram nos modelos, devendo ser mantidas, impreterivelmente, nos programas de monitoramentos da qualidade da água. Agricultura, café, pastagem degradada e piscicultura foram os usos do solo mais impactantes na degradação da qualidade da água. Áreas ocupadas com pastagem não degradada e formações florestais favoreceram uma melhor proteção dos solos e melhor qualidade da água. Os índices modelados selecionaram variáveis ajustadas às condições socioeconômicas da bacia, no entanto, novos estudos precisam ser desenvolvidos para avaliar a capacidade de generalização desses modelos em outras condições socioeconômicas e ambientais diferentes das encontradas na bacia do ribeirão São Bartolomeu.
This study aimed the modeling of water quality indexes by using principal component analysis and artificial neural networks to São Bartolomeu watershed, in Viçosa, Minas Gerais, Brazil. It also concerned the evaluation of the influence of soil use and occupation on water quality variables. The following variables were monitored in the period from October 2009 to September 2010: dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, phosphorus, total nitrogen, apparent color, E. coli, total coliform, turbidity, total solids, temperature, aluminum, cadmium, chromium, zinc, iron, manganese, nickel, and (oo) cysts, protozoan (Cryptosporidium and Giardia). Tests of adequacy (Kayser-Mayer-Olkim (KMO) and Bartlett's sphericity) and normality (Kolmogorov Smirnov) indicated the analyses could be performed. The indices modeled by using principal component analysis (PCA) and artificial neural networks (ANN) showed similar results to those calculated by the method developed by Cetesb (The Environmental Company of the State of São Paulo, Brazil). The variables dissolved oxygen, turbidity, total nitrogen, pH and color were the most apparent in the models and should necessarily be maintained in water quality monitoring programs. Agriculture, coffee, degraded pasture and fish-farming were the uses of soil that most strongly deteriorated water quality. Areas occupied by forest and non degraded grassland favored soil protection and a better water quality. The modeled indices selected variables which were adjusted to the socioeconomic conditions in the studied area, however, new studies are needed to evaluate the generalization of these models in other areas which hold distinct socioeconomic and environmental conditions than those from São Bartolomeu watershed.
Palavras-chave: Água - Qualidade
Recursos hídricos - Análise
Solos - Uso
Solos - Composição
Redes neurais artificiais
Water - Quality
Water resources - Analysis
Soil - Use
Soil - Composition
Artificial neural networks
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Geotecnia
Programa: Doutorado em Engenharia Civil
Citação: PEREIRA, Isaias da Silva. Indices of water quality for human consumption: modeling and influence of the use and occupation of land. 2014. 120 f. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2014.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/844
Data do documento: 18-Fev-2014
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