Resumo Investigou-se a aplicação de instrumentos econômicos na gestão de recursos hídricos brasileiros como mecanismo para estimular o uso racional da água e reconhecer seu valor econômico. Analisou-se a cobrança pelo uso da água nas experiências nacionais e internacionais, com o objetivo de verificar a aplicação da valoração econômica dos recursos naturais como uma metodologia para fornecer uma estimativa econômica dos serviços ambientais relacionados aos recursos hídricos. Por meio de uma pesquisa bibliográfica e documental, identificaram-se os instrumentos econômicos aplicados à gestão de recursos hídricos brasileiros, descrevendo as metodologias e valores utilizados na cobrança de água no Brasil e em alguns estados membros da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico. Identificou-se como os métodos de avaliação econômica dos recursos ambientais poderiam contribuir para a melhoria da cobrança pelo uso de água, considerando os serviços ambientais oferecidos por uma bacia hidrográfica saudável. Nas experiências brasileiras e internacionais, as metodologias de cobrança pelo uso de água incluem a volumetria da água captada ou consumida, associando alguns elementos que indicam o nível de poluição. Os preços do metro cúbico de água ainda são muito baixos em todas as experiências. As técnicas de avaliação ambiental podem ser uma ferramenta essencial para repensar as metodologias e os custos aplicados na cobrança pelo uso de água, aumentando o potencial de uso racional da água por meio de instrumentos econômicos.

Abstract We investigated the application of economic instruments in the management of Brazilian water resources as mechanisms to stimulate the rational use of water and to recognise its economic value. We analysed water-charge scenarios at the national and international levels as a methodology to provide an economic estimate of environmental services related to water resources. Through bibliographical and documentary research, we identified the economic instruments applied to Brazilian water-resource management, describing the methodologies and values used Brazilian water charges and in some member states of the Organization for Economic Cooperation and Development. We identified how economic valuation methods of environmental resources could contribute to the improvement of water charges, considering the environmental services offered by a healthy river basin. In the Brazilian and the international scenarios, water charge methodologies include the volumetry of abstracted or consumed water, associating some elements that indicate the pollution level. The prices per cubic meter of water are still very low in all the scenarios. Environmental valuation techniques can be an essential tool for rethinking the methodologies and costs applied in water charges, increasing the potential of water’s rational use through economic instruments.

Resumo O processo de eutrofização leva à redução da qualidade da água e a perdas econômicas no mundo todo. Além disso, é possível aplicar técnicas de sensoriamento remoto para o monitoramento de ambientes aquáticos. Neste estudo, objetivou-se analisar o uso combinado dos dados Sentinel-2 Multispectral Instrument e Landsat-8 Operational Land Imager para o monitoramento de um ambiente aquático eutrofizado sob condições adversas de nuvens, de julho de 2016 a julho de 2018. Foi realizada a pré-seleção dos dados e posteriormente as cenas foram adquiridas para uma investigação mais aprofundada. Criou-se uma chave de interpretação para as condições de nuvens da área de estudo e foram agrupadas cada uma das 125 cenas em uma Análise de Componentes Principais (ACP). A ACP agrupou meses com similaridades nas condições de nuvens, destacando seus padrões em termos de estação chuvosa e seca para a área de estudo. Outro resultado interessante foi que, mesmo sob o regime adverso de nuvens inerente da Amazônia, o uso combinado de ambos dados de imagens de satélites gratuitos pode ser útil para uma análise mais aprofundada, como a mensuração de clorofila a, matéria orgânica colorida dissolvida, sólidos suspensos totais e turbidez. No entanto, destaca-se que, primeiramente, investimentos devem ser realizados de forma a validar dados in situ, para que um programa de monitoramento possa ser construído através de aplicações de sensoriamento remoto.

Abstract The eutrophication process leads to reduced water quality and economic losses worldwide. Furthermore, it is possible to apply remote sensing techniques for monitoring of aquatic environments. In this paper, we analysed the combined use of Sentinel-2 Multispectral Instrument and Landsat-8 Operational Land Imager data to monitor a eutrophic aquatic environment under adverse cloudy conditions, from July 2016 to July 2018. Data pre-selection was performed, and then the images were acquired for further investigation. After that, we created a key to the interpretation of cloud conditions for the study area and grouped each of 125 scenes in a Principal Component Analysis (PCA). The PCA grouped months with similarities in cloud conditions, highlighting their patterns in terms of the rainy and dry seasons for the study area. Another interesting result was that, even under the inherent adverse cloud regime of the Amazon, the combined use of both free satellite imagery data could be useful for further analyses, such as measuring of chlorophyll a, coloured dissolved organic matters, total suspended solids and turbidity. However, we highlight that, firstly, studies must be made to validate the data in situ, so that monitoring programs can be built through remote sensing applications.

Resumo Os municípios da Amazônia brasileira são constantemente influenciados por secas e cheias, onde riscos socioeconômicos e ambientais afetam principalmente a população ribeirinha. Esses extremos de precipitação causam mudanças severas na hidrologia dos rios tanto em escala temporal quanto espacial. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi determinar o índice do risco socioeconômico e ambiental dos municípios que recebem influência dos afluentes e da calha principal do Rio Amazonas, comparando com eventos extremos de precipitação. Utilizaram-se dados mensais e anuais de precipitação de 1982-2012 e dados sociais (população urbana, idosa, feminina e de crianças, nível de rendimento e de escolaridade) de 2010 para 47 municípios na Bacia Amazônica. Contudo, conclui-se que o risco foi maior durante eventos de cheia, principalmente, nos menores estados (Acre e Roraima) e maior vulnerabilidade nos maiores estados (Amazonas e Pará). Assim, as populações nos municípios ao longo do Rio Amazonas possuem risco socioeconômico e ambiental de moderado a muito forte devido à vulnerabilidade alta associada com a urbanização e com a pobreza, além de ameaça de enchentes e estiagens variando de moderada a alta.

Abstract Municipalities in the Amazon are constantly affected by droughts and floods, and these socioeconomic and environmental risks mainly affect the local population. These precipitation extremes cause severe changes in rivers' hydrology, on both a temporal and a spatial scale. The intended objective of this study therefore was to determine the socioeconomic and environmental risk of municipalities affected by the tributaries and by the main channel of the Amazon River in relation to extreme precipitation events. We used monthly and annual precipitation data from 1982 to 2012 and social data from 2010 (urban, elderly, female and child populations, income and education level) for 47 localities in the Amazon Basin. We concluded that the risk was highest during flood events, particularly in smaller states (Acre and Roraima), and that vulnerability was greater in larger states (Amazonas and Pará). However, the population in the municipalities along the Amazon River have moderate to very strong socioeconomic and environmental risk because of the vulnerability associated with high urbanization and poverty, and threat of floods and droughts ranging from moderate to high.

Resumo Empresas no pólo industrial do município de Barcarena-PA utilizam matérias primas, insumos e energia e geram resíduos sólidos, efluentes industriais e esgoto doméstico que são lançados em corpos receptores, alterando as suas características físicas, químicas e microbiológicas. Visando determinar a influência das empresas localizadas no pólo industrial de Barcarena, foi realizado um estudo em um trecho do Rio Pará que sofre influência do lançamento de efluentes industriais das empresas em operação. Para tal, foram selecionados quatro pontos amostrais onde foram realizadas duas campanhas, sendo uma realizada no período menos chuvoso e outra no período chuvoso. Em cada campanha, foram coletadas amostras simultaneamente nos quatro pontos de amostragem durante um período de 12 horas, com intervalos de 90 minutos, iniciando e terminando a coleta no final da vazante. Foram coletadas 36 amostras nos 4 pontos selecionados em cada campanha de amostragem da maré, totalizando 72 amostras nas duas campanhas realizadas. Nas amostras, foram quantificadas variáveis hídricas como: pH, temperatura, condutividade, sólidos totais dissolvidos (STD), cor, sódio, cálcio, potássio, cloreto, alcalinidade e dureza. Os dados foram analisados utilizando o teste estatístico ANOVA de dois fatores com a finalidade de observar se as diferentes variáveis analisadas apresentavam diferenças significativas entre os pontos de amostragem e a sazonalidade, usando nível de significância de 95%. Foi também calculado o Índice de Qualidade de Água (IQA-CETESB). Os testes estatísticos mostraram que a localização dos pontos de amostragem não exerceu influência nos teores médios de pH, porém houve influência significativa para as demais variáveis. Quanto à sazonalidade, houve diferença significativa em praticamente todas as variáveis, com exceção do cloreto e alcalinidade. As amostras de águas apresentaram IQA de qualidade ótima e boa.

Abstract Companies in the industrial hub of Barcarena-PA city use raw materials, supplies and energy that generate solid waste, industrial effluents and domestic sewage that are released in water bodies, changing their physical, chemical and microbiological characteristics. To determine the influence of the companies located in the industrial hub of Barcarena, a study was conducted in a stretch of Pará River under the influence of industrial effluents released by operating companies. Four sampling sites were therefore selected where two campaigns were conducted, one held in the less rainy period and another in the rainy season. Within each field, samples were collected simultaneously at four sample points over a period of 12 hours with 90 minute intervals starting and ending at the end of the ebb tide. We collected 36 samples in the 4 selected points in each sampling campaign of the tide, totaling 72 samples in the two campaigns. Samples were analyzed for pH, temperature, conductivity, total dissolved solids (STD acronym in Portuguese), color, sodium, calcium, potassium, chloride, alkalinity and toughness. The ANOVA test of two factors was used in order to observe whether the variables showed significant differences between the sampling points and seasonality at a 95% significance level. The Water Quality Index (IQA-CETESB) was also calculated. Statistical tests showed that the location of the sampling sites had no influence on the average levels of pH, however there was a significant influence on the other variables. Regarding seasonality, there was no significant difference in all variables, except for chloride and alkalinity. The water samples showed IQA of excellent and good quality.

Resumo O presente estudo objetivou a classificação de tipologias florestais por meio de redes neurais artificiais utilizando dados provenientes de um inventário florestal, fornecido pelo Instituto de Desenvolvimento Florestal e da Biodiversidade do Estado do Pará (IDEFLOR-BIO), e das bandas 3, 4 e 5 do TM do satélite Landsat 5. As informações provenientes das imagens de satélite foram extraídas por meio do aplicativo QGIS 2.8.1 Wien e utilizadas no banco de dados para o treinamento das redes neurais pertencentes às ferramentas do software MATLAB(r) R2011b. Foram treinadas redes neurais como classificadores de dois tipos florestais: Floresta Ombrófila Densa de Terras baixas Dossel emergente (Dbe) e Floresta Ombrófila Densa Terras baixas Dossel emergente mais Aberta com palmeiras (Dbe + Abp) no conjunto de glebas estaduais Mamuru-Arapiuns, Pará, e avaliadas usando os indicadores matriz de confusão, cálculo de acurácia global, coeficiente Kappa e o gráfico de características do receptor operacional (ROC). O melhor resultado de classificação foi obtido por meio da rede neural probabilística de função de base radial (RBF) "newpnn", com uma acurácia global de 88%, e coeficiente Kappa de 76%, sendo avaliado como um classificador muito bom, evidenciando a aplicação dessa metodologia na análise de áreas com potencial para prestar serviços ecossistêmicos e, principalmente, na prestação de serviços ambientais em áreas antrópicas que adotam sistema de produção agropecuária com baixa emissão de carbono na Amazônia.

Abstract This study classified forest types using neural network data from a forest inventory provided by the "Florestal e da Biodiversidade do Estado do Pará" (IDEFLOR-BIO), and Bands 3, 4 and 5 of TM from the Landsat satellite. The information from the satellite images was extracted using QGIS software 2.8.1 Wien and was used as a database for training neural networks belonging to the software tools package MATLAB(r) R2011b. The neural networks were trained to classify two forest types: Rain Forest of Lowland Emerging Canopy (Dbe) and Rain Forest of Lowland Emerging Canopy plus Open with palm trees (Dbe + Abp) in the Mamuru Arapiuns glebes of Pará State, and were evaluated in terms of the indicators confusion matrix, overall accuracy, the Kappa coefficient, and the receiver operating characteristics chart (ROC). The best result of classification was obtained by the probabilistic neural network of radial basis function (RBF) newpnn, with an overall accuracy of 88%, and a Kappa coefficient of 76%, showing it to be a very good classifier, and demonstrating the potential of this methodology to provide ecosystem services, particularly in anthropogenic areas in the Amazon that adopt agricultural systems with low carbon emissions.

A água é primordial à vida na Terra e essencial para a humanidade, porém as múltiplas e complexas atividades humanas alteram este recurso. Este estudo teve como objetivo avaliar as condições físico-químicas e bacteriológicas de água do rio Amazonas na orla de Macapá, Estado do Amapá. O estudo foi realizado em três pontos, no trecho entre a foz do igarapé das Pedrinhas e foz do canal do Jandiá, considerando as variações espaciais e temporais em períodos sazonais. Foram realizadas coletas para análise das seguintes variáveis: turbidez, oxigênio dissolvido, potencial hidrogênionico, temperatura, fósforo total, nitrato, sólidos totais, demanda bioquímica de oxigênio, coliformes termotolerantes e nitrogênio total. Para as análises estatísticas dos dados foram utilizados métodos de Estatística descritiva, teste não-paramétrico Kruskal-Wallis e Coeficiente de variação. Os resultados obtidos foram avaliados individualmente e comparados com os limites estabelecidos pela Resolução 357/2005 do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), utilizando como referência "águas doces classe 2". As variáveis DBO e fósforo total apresentaram desconformidade com a resolução. Os resultados do Índice de Qualidade de Água (IQA) indicaram que a água na orla de Macapá, no período menos chuvoso e chuvoso foi classificada, como "boa" e "ótima", onde a turbidez e DBO, foram preponderantes para o decréscimo do IQA na estação menos chuvosa. Conclui-se que no período de menor vazão, o aporte de desejos lançados próximo ao posto de captação de água para o abastecimento público, pode deteriorar a qualidade da água e comprometer a saúde da população.

Water is essential to life on Earth and crucial for humanity, but multiple and complex human activities alter this resource. This study evaluated the physical-chemical and bacteriological water conditions of the Amazon River at the Macapa city waterfront in the State of Amapa. The study was conducted at three points in the section between the mouth of the Igarapé das Pedrinhas and the mouth of the Canal do Jandiá, considering the spatial and temporal variations in seasonal periods. Samples were collected for analysis of the following variables: turbidity, dissolved oxygen, pH, temperature, total phosphorus, nitrate, total solids, biochemical oxygen demand, fecal coliform, and total nitrogen. Descriptive statistical analysis was performed on the data, to include the nonparametric statistical method of Kruskal-Wallis and the coefficient of variation. The results were evaluated individually and compared with the limits established by Resolution 357/2005 of the National Council for the Environment (CONAMA) using "class 2 for fresh water" as a reference. The Biochemical oxygen demand (BOD) values and total phosphorus were not within the resolution threshold. The results of the Water Quality Index (WQI) indicated that during the less rainy and rainy period the water at the Macapa city waterfront was classified as "good" and "excellent", respectively, where the turbidity and BOD were predominant for the decrease in WQI during the less rainy season. It is concluded that in periods of low water flow the contribution of wastewater discharged near the water uptake station for public supply may deteriorate water quality and compromise the health of the population.