RESUMO Sistemas alagados construídos (SACs) são alternativas de engenharia para tratamento de águas residuárias. Entretanto, ainda são limitadas as pesquisas relacionadas à hidrodinâmica desses sistemas, quando comparados a outras unidades de tratamento, como filtros biológicos, reatores anaeróbios, lagoas de estabilização, dentre outros. Dessa forma, neste estudo teve-se como objetivo avaliar o comportamento hidrodinâmico de três SACs de escoamento horizontal subsuperficial (plantados e não plantados) em escala piloto, por meio da injeção dos traçadores cloreto de lítio, dextrana azul e rodamina WT. Utilizaram-se diferentes metodologias de normalização, para vazão constante e para vazão variável, para avaliar o efeito da variação da taxa de escoamento no sistema. Além disso, determinaram-se os índices hidrodinâmicos e o grau de dispersão dos sistemas por meio dos modelos de escoamento tanques em série e escoamento disperso. Os valores recuperados de rodamina WT e de lítio foram satisfatórios, maiores do que 80% da massa injetada nos três SACs. Para a dextrana azul, a taxa recuperação não foi validada. Não foram verificadas diferenças nas curvas de distribuição de tempo de retenção submetidas às duas metodologias de normalização. Os índices hidrodinâmicos determinados revelaram baixo grau de curtos-circuitos, boa eficiência hidráulica e mistura nos sistemas. Os sistemas apresentaram grau de dispersão moderada, o que está de acordo com os resultados obtidos pelos índices hidrodinâmicos.

ABSTRACT Constructed wetlands (CWs) are engineering alternatives for wastewater treatment. However, the scientific literature related to the hydrodynamics of these systems is still scarce when compared to other treatments, such as trickling filters, anaerobic reactors, stabilizations ponds, among others. Thus, this study aimed to evaluate the hydrodynamic behavior of three subsurface horizontal flow CWs (vegetated and unvegetated) on a pilot scale by injecting the tracers lithium chloride, blue dextran, and rhodamine WT. Different normalization methodologies for constant and variable flows were used to evaluate the effect of flow rate variation on the system. In addition, hydrodynamic indices and the system dispersion degree were determined by tank-in-series and dispersion models. The recovered mass of rhodamine WT and lithium was greater than 80% in the three systems, considered satisfactory. For the blue dextran, the recovery rate was not validated. Residence time distribution curves were submitted to two normalization methodologies. No difference was detected. The hydrodynamic indices found revealed low short circuit level, good hydraulic efficiency and mixing in the systems. The systems presented a moderate degree of dispersion, agreeing with the results obtained by the hydrodynamic indices.

RESUMO O objetivo deste estudo foi quantificar as mudanças espaço-temporais no uso e cobertura da terra (land use/ cover - LULC), assim como, analisar o padrão da paisagem ao longo de 20 anos (1995 - 2015) na bacia do rio Catolé, utilizando métricas da paisagem. Os mapas foram obtidos utilizando imagens do Landsat 5 e 8 (nível de processamento 1) por meio de classificação supervisionada usando o classificador de máxima verossimilhança. Foram identificadas sete classes temáticas: vegetação densa, vegetação esparsa, mata ciliar, cultura agrícola, floresta plantada, solo exposto e água. Em seguida, as classes relacionadas à paisagem (vegetação densa, esparsa e mata ciliar) foram agrupadas em uma classe de fragmentos florestais, a qual foi ordenada por tamanho: muito pequeno (< 5 ha), pequeno (5 - 10 ha), médio (10 - 100 ha), grande (100 ha) e uma classe geral (sem distinção de tamanho). Em seguida, calcularam-se as métricas de área, tamanho e densidade, borda, forma, proximidade e área central. A vegetação densa na área de estudo diminuiu consideravelmente dentro do período avaliado, enquanto a área de culturas agrícolas e solo exposto aumentaram. No geral, na bacia do rio Catolé, a área total de vegetação natural reduziu 3.273 hectares (4,62%). As métricas da paisagem mostraram uma redução no número de fragmentos muito pequenos, embora a área ainda esteja fragmentada. Além disso, uma distância de borda máxima de 50 m é sugerida para a realização de estudos envolvendo métricas de área central na bacia do rio Catolé, pois valores acima desta distância eliminariam os fragmentos muito pequenos.

ABSTRACT The aim of this study was to quantify the spatio-temporal changes in land use/ cover (LULC), as well as analyze landscape patterns over a 20-year period (1995 - 2015) in the Catolé watershed, northern Minas Gerais State, using landscape metrics. The LULC maps were obtained using Landsat 5 and 8 data (Processing level 1) through supervised classification using the maximum likelihood classifier. Seven thematic classes were identified: dense vegetation, sparse vegetation, riparian vegetation, cropland, planted forest, bare soil, and water. From the LULC maps, classes related to the natural landscape (dense, sparse, and riparian vegetation) were grouped into forest patches, which was then ordered by size: very small (< 5 ha); small (5 - 10 ha); medium (10 - 100 ha); large (100 ha); and a general class (no distinction of patch size). Then, metrics of area, size and density, edge, shape, proximity and core area were calculated. The dense vegetation portion of the study area decreased considerably within a given time, while the portion of cropland and bare soil increased. Overall, in the Catolé river basin, the total area of natural vegetation decreased by 3,273 hectares (4.62%). Landscape metrics analysis exhibited a reduction in the number of very small patches, although the study area was still considered as fragmented. Moreover, a maximum edge distance of 50 m is suggested for conducting studies involving core area metrics in the Catolé watershed, as values above this distance would eliminate the very small patches.