Riparian areas are recognized for their buffering capacity regarding phosphorus and nitrogen from agricultural and urban runoff. However, their role in attenuating nutrient loads of rivers receiving point source nutrient inputs (e.g., from wastewater treatment plants, WWTPs) is still little understood. Here, we investigated whether ammonium (NH₄-N), nitrate (NO₃-N), and soluble reactive phosphorus (SRP) retention were influenced by the riparian land use in three Brazilian rivers receiving WWTP effluents. We hypothesized that nutrient attenuation would be potentially influenced by the hydrological connectivity between the main channel and riparian areas with native vegetation. We estimated retention from longitudinal patterns of dilution-corrected nutrient concentrations below the WWTPs. We assessed nutrient retention during periods with high (i.e., the wet) and low connectivity (i.e., the dry season). Relationships between non-conservative (nutrients) and conservative (chloride) solutes in both seasons were used to identify potential changes in the river chemistry due to the hydrological connectivity with the riparian areas. We also evaluated the relationship between net uptake velocities (V_f-net) and the accumulated percent native vegetation cover in the 100-m buffer using linear regressions, comparing the response for each nutrient between seasons with Analysis of Covariance. Slopes of regressions between nutrients and chloride significantly differed between seasons for NO₃-N and SRP but not for NH₄-N. The relationships between V_f-net and accumulated native vegetation in the riparian buffer presented steeper slopes for SRP in the wet than in the dry season. No significant relationships between NO₃-N V_f-net and native vegetation cover were observed in either season. In contrast, increases in V_f-net with increasing vegetation cover were observed for NH₄-N in the dry season. In periods with expected higher connectivity, NO₃-N and SRP concentrations tended to be lower relative to chloride concentrations, with a potential effect of native vegetation in the riparian area on SRP retention. Our results suggest that seasonal connectivity between nutrient-rich river water and riparian areas is likely to induce changes in the predominant nutrient transformation processes, thereby favoring either nutrient retention or export in such rivers.

Pollution abatement through phosphorus and nitrogen retention is a key ecosystem service provided by streams. Human activities have been changing in-stream nutrient concentrations, thereby altering lotic ecosystem functioning, especially in developing countries. We estimated nutrient uptake metrics (ambient uptake length, areal uptake rate, and uptake velocity) for nitrate (NO₃–N), ammonium (NH₄–N), and soluble reactive phosphorus (SRP) in four tropical Cerrado headwater streams during 2017, through whole-stream nutrient addition experiments. According to multiple regression models, ambient SRP concentration was an important explanatory variable of nutrient uptake. Further, best models included ambient NO₃–N and water velocity (for NO₃–N uptake metrics), dissolved oxygen (DO) and canopy cover (for NH₄–N); and DO, discharge, water velocity, and temperature (for SRP). The best kinetic models describing nutrient uptake were efficiency-loss (R² from 0.47–0.88) and first-order models (R² from 0.60–0.85). NO₃–N, NH₄–N, and SRP uptake in these streams seemed coupled as a result of complex interactions of biotic P limitation, abiotic P cycling processes, and the preferential uptake of NH₄–N among N-forms. Global change effects on these tropical streams, such as temperature increase and nutrient enrichment due to urban and agricultural expansion, may have adverse and partially unpredictable impacts on whole-stream nutrient processing.

Os fatores naturais e, em especial os antrópicos, que contribuem para a variação espacial e temporal da qualidade da água superficial nas bacias hidrográficas do município de Caxias do Sul foram determinados com uso de técnicas multivariadas de análise de dados. Foi utilizada a técnica de Análise do Componente Principal (ACP) como base para o estudo. O monitoramento foi realizado em 30 pontos de monitoramento no período compreendido entre setembro de 2012 a janeiro de 2014. A amostragem foi realizada bimestralmente, abrangendo seis bacias hidrográficas, onde foram analisados 21 parâmetros físicos, químicos e biológicos. Os resultados obtidos demonstraram que com o emprego da ACP, foi possível explicar uma variância total de 71,3% para os dados de qualidade de água. Ainda, constatou-se que os principais fatores que contribuem para a variação da qualidade da água nas bacias hidrográficas da região são a poluição doméstica e industrial, sobretudo do setor galvonotécnico. Foi verificada por fim, uma tendência à atenuação dos poluentes nos corpos hídricos à jusante das áreas urbanas e de grande influência antrópica, especialmente na medida em que há menor pressão das áreas urbanizadas sobre as bacias que drenam a região.

A aplicação de instrumentos econômicos na gestão das águas tem como princípio incentivar a forma racional dos padrões de consumo do bem. Nesta linha a Política Nacional dos Recursos Hídricos, na busca de atribuir um valor econômico à água, introduziu a cobrança pelo uso dela nas Bacias Hidrográficas (BCH) no Brasil. Esta revisão metodológica apresenta as metodologias de cobrança pelo uso da água atualmente empregadas em águas de domínio da União, bem como a arrecadação gerada e os investimentos realizados nas respectivas BCH. No Brasil, o instrumento é empregado nas BCH do Rio Paraíba do Sul, dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí, do Rio São Francisco e do Rio Doce. Também no Estado do Ceará, pioneiro no país, a cobrança é aplicada pelo uso da água, porém conceitualmente diferenciada. Verificou-se que em todas as BCH de águas com domínio da União, o modelo de cobrança segue a mesma estruturação, considerando todos os tipos de usos de água, principalmente a captação, o consumo e o lançamento de efluentes. Ainda, cada parcela considera os volumes utilizados, o preço unitário pelo uso, os coeficientes próprios e relativos à gestão da BCH. Por outro lado, a cobrança pelo uso da água bruta no Estado do Ceará apresenta-se baseada no atual sistema de tarifação e é definida somente com base na água consumida. A arrecadação setorial apresentou-se variável, no entanto, pode-se citar como setores com maior potencial de arrecadação, o de saneamento básico e o industrial. Ainda, verificou-se que os investimentos realizados com recursos obtidos com a cobrança vêm sendo aplicados, em sua maioria, a ações estruturais que envolvem a recuperação dos recursos hídricos, tais como estações de tratamento e redes de coleta e afastamento de efluentes.