Jarosiewicz, PawełChicharo, LuisVargas, Julián Camilo Ríos2025-05-142025-05-142024-10-15http://hdl.handle.net/10400.1/27116Water pollution is one of the main challenges facing the world at present. As water is a vital resource, it is essential that it meets minimum quality standards in order to be used as drinking water, as well as for the ecosystem health. Rainwater harvesting has received attention in recent years due to its potential use as a water source, and important as climate-adaptation strategy. However, rainwater often contains pollutants that can impact negatively on human health and aquatic ecosystems. In response to these challenges, Nature-based Solutions (NbS) have emerged as innovative approach that mimic natural processes to enhance ecosystem services, such as water quality improvement. Examples of NbS for rainwater management include green roofs, bioswales, and raingardens, which help improving rainwater quality before it infiltrates or drains to water bodies, protecting rivers, reservoirs and lakes from contamination. To further enhance the effectiveness of NbS in rainwater treatment, the use of natural and innovative sorbent materials like dolomite and biochar have demonstrated good potential. In this way, the project aimed to assess the influence of hydrometeorological factors such as rainfall intensity (RI), antecedent dry period (ADP), and first flush on rainwater quality in the urban catchment (Łódź City, Poland) and to evaluate the efficiency of green roof technology in terms of rainwater retention and rainwater quality. Finally it aimed to identify and compare the potential enhancement of rainwater treatment through the use of innovative sorbent materials. The results demonstrated significant differences in rainwater quality between the two sites studied, particularly concerning pollutants like total phosphorous, indicating spatial impact on water quality. The research confirmed that the runoff from roofs produce elevated concentrations of pollutants including total suspended solids (TSS), total nitrogen (TN), total phosphorous (TP), and total organic carbon (TOC). A positive correlation was observed between ADP and pollutants concentration, while RI showed variable correlations across sites, suggesting that factors such as roof material, age, slope and roughness also could play a role in determining pollutant concentrations. Additionally, higher concentration of pollutants were found during the initial time of rainfall. In addition, the study identified that green roofs can significantly improve water retention and enhance rainwater quality by incorporating sorbent materials that mitigate the release of pollutants, such as phosphorus.A poluição da água é um dos principais desafios que o mundo enfrenta atualmente. Sendo a água um recurso vital, é essencial que cumpra os critérios mínimos de qualidade para ser utilizada como água potável, bem como para a saúde dos ecossistemas. A captação de água da chuva tem recebido atenção nos últimos anos devido ao seu uso potencial como fonte de água e à sua importância como estratégia de adaptação climática. No entanto, a água da chuva muitas vezes contém poluentes que podem afetar negativamente a saúde humana e os ecossistemas aquáticos. Em resposta a esses desafios, as Soluções Baseadas na Natureza (SbN) surgiram como uma abordagem inovadora que imita processos naturais para melhorar os serviços dos ecossistemas, como a melhoria da qualidade da água. Exemplos de SbN para a gestão da água da chuva incluem telhados verdes, biovaletas e jardins de chuva, que ajudam a melhorar a qualidade da água da chuva antes de esta infiltrar ou entrar nos sistemas de drenagem, protegendo rios, reservatorios e lagos da contaminação. Para aumentar ainda mais a eficácia das SbN no tratamento da água da chuva, o uso de materiais sorventes naturais e inovadores, como dolomite e biochar, tem demonstrado bom potencial. Desta forma, o objetivo do projeto foi avaliar a influência de fatores hidrometeorológicos, como a intensidade da precipitação (IP), o período seco antecedente (PSA) e o primeiro escoamento na qualidade da água da chuva; avaliar a eficiência da tecnologia de telhados verdes em termos de retenção e qualidade da água da chuva; e identificar e comparar o potencial de melhoria do tratamento da água da chuva através do uso de materiais sorventes inovadores. Os resultados demonstraram diferenças significativas na qualidade da água da chuva entre os dois locais estudados, particularmente no que diz respeito a poluentes como o fósforo total. A pesquisa confirmou que o escoamento superficial dos telhados produz concentrações elevadas de poluentes, incluindo Sólidos Suspensos Totais (SST), Azoto Total (AT), Fósforo Total (FT) e Carbono Orgânico Total (COT). Foi observada uma correlação positiva entre o PSA e a concentração de poluentes, enquanto a IP mostrou correlações variáveis entre os locais, sugerindo que fatores como v o material de telhado, a inclinação e a rugosidade também desempenham um papel na determinação das concentrações de poluentes. Além disso, foi encontrada uma concentração mais elevada de poluentes nos minutos iniciais da precipitação. Adicionalmente, o estudo identificou que os telhados verdes podem melhorar significativamente a retenção de água e a qualidade da água da chuva através da incorporação de materiais sorventes que mitigam a libertação de poluentes, como o fósforo.engRainwater QualityNature-Based SolutionsHydrometeorologySorptionClimate ChangePollutantsmaster thesis203875974