Resumo em Português:
Resumo A indústria de papel e celulose está entre as que mais consome água no mundo, gerando grandes volumes de efluentes. O processo Kraft produz efluentes com elevada DBO, DQO, sólidos suspensos, teor de lignina e uma mistura complexa de compostos potencialmente tóxicos, os quais necessitam de tratamento para posterior descarte no meio ambiente. Os processos oxidativos avançados, dentre eles o processo UV/H2O2, têm sido aplicado como alternativa de tratamento pois é capaz de degradar os mais diversos compostos até sua mineralização. No entanto, quando o processo oxidativo é incompleto, podem ser formados produtos intermediários com elevada toxicidade. Este estudo avaliou a toxicidade aguda em Daphnia magna de duas amostras de efluente Kraft (KE1 e KE2) tratadas por processo UV/H2O2. Os efeitos da variação de pH e da concentração do oxidante sobre a redução de COT, área espectral UV-vis e cor aparente foram utilizados para ajustar as condições experimentais com a amostra KE1 diluida. Ambas as amostras foram tratadas em pH 4.0 e com 70 mg L-1 de H2O2 por 40 min, alcançando remoções de até 69,4% na cor aparente, 73,7% de compostos fenólicos e 68,9% de compostos lignínicos. Quando a reação foi aplicada nas amostras não diluídas de efluentes, a toxicidade aguda para Daphnia magna diminuiu para KE1 após 780 min de tratamento, enquanto KE2 tornou-se três vezes mais tóxica. Os dados mostraram que embora o tratamento tenha sido eficiente, considerando os parâmetros físicos e químicos, é necessário acompanhar os processos oxidativos por ensaios ecotoxicológicos para garantir sua segurança, uma vez que cada efluente kraft pode apresentar diferentes níveis de mineralização de seus compostos orgânicos.Resumo em Inglês:
Abstract The pulp and paper industry is one of world’s largest water consumers, generating high volumes of effluents. The Kraft process produces effluents with high BOD, COD, suspended solids, lignin and a myriad of potentially toxic compounds, which require treatment before discharge into the aquatic environment. Advanced oxidation processes, such as UV/H2O2, have been applied as treatment alternatives because they can destroy many compounds before they mineralize. However, when the oxidation process is incomplete, occurs could be produced by products with high toxicity. This study evaluated the acute toxicity on Daphnia magna of two effluent samples of Kraft pulp mill (KE1 and KE2) treated by UV/H2O2 process. The effects of the pH variation and oxidant concentration on the removal of DOC, total UV-vis spectral area and apparent color were considered to adjust the experiments’ conditions with diluted effluent KE1. Both samples were treated at pH 4.0 and 70 mg L-1 of H2O2 for 40 min, achieving removals of up to 69.4% in apparent color, 73.7% of phenolic compounds and 68.9% of lignin compounds. When the reaction was applied in undiluted effluent samples, the acute toxicity for Daphnia magna decreased for KE1 after 780 min of treatment, whereas KE2 became four times more toxic. The data showed that although the treatment had been efficient considering physics and chemicals parameters, it is necessary follow the oxidative processes with ecotoxicological bioassays to guarantee their safety, since different effluents of the Kraft pulp mill could present different levels of organic compound mineralization.Resumo em Português:
Resumo A partir da década de 70, a sub-região Pampa Arenosa experimentou um aumento no seu regime de água, o que permitiu o crescimento da área dedicada à agricultura de secas. Em vista da intensificação da atividade agrícola, uma avaliação da terra é uma ferramenta estratégica essencial para o planejamento. O objetivo do trabalho foi destacar a importância de considerar diferentes cenários climáticos, na determinação do Índice de Produtividade, no setor de dunas longitudinais da sub-região Pampa Arenosa na Província de Buenos Aires, Argentina. Os cenários climáticos foram estabelecidos de acordo com as mudanças nos valores médios de precipitação, pelo teste Pettitt. As terras foram classificadas pelo índice de produtividade. Verificou-se que o índice de produtividade do solo aumentou com o aumento da precipitação, atingindo sua máxima expressão climática no período após a mudança abrupta. As terras de capacidade produtiva moderada com valores de Índice de Produtividade entre 65-51 ocuparam a maior área da área de estudo.Resumo em Inglês:
Abstract Starting in the 1970's, the Pampa Arenosa sub-region experienced an increasing water regime that generated an increased area for dryland farming. With increasing agricultural activity, examining the land is an essential strategic tool for its planning. The objective of this work was to highlight the importance of considering several climate scenarios when setting the productivity index in the sector of longitudinal dunes in the Pampa Arenosa sub-region in the province of Buenos Aires, Argentina. The climate scenarios were set in relation to the shifts in average rain values, according to the Pettitt Test. The land were classified according to their productivity index. It was found that the productivity index of the land increased with the rain, reaching its highest value in the period right after the abrupt shift. Land of moderate productive capacity whose productivity index values are between 65 and 51 comprised the majority of the area of our study.Resumo em Português:
Resumo O reúso de efluente doméstico é uma alternativa para a agricultura irrigada em situações de reduzida disponibilidade de água. No entanto, como é comum a presença de patógenos em águas residuárias, torna-se necessário um processo de desinfecção previamente à sua utilização. Com o desenvolvimento da pesquisa, avaliou-se a viabilidade sanitária e agrícola do efluente doméstico tratado em Estação Piloto composta por Tanque Séptico, Wetlands e sistema de desinfecção por radiação ultravioleta (UV). A Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) se encontra instalada no Centro de Ciências Agrárias, UFSCar, em Araras-SP, e recebe diariamente 2000 L de esgoto, o qual foi monitorado em termos de pH, turbidez, condutividade elétrica (CE), oxigênio dissolvido (OD), sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), nitrogênio total (NT), fósforo total (PT), magnésio (Mg), carbono orgânico total (COT), coliformes totais (CT), Escherichia coli (E. coli) e Razão de Adsorção de Sódio (RAS). A eficiência de remoção dos parâmetros foi calculada com base nas médias de entrada e saída de cada unidade de tratamento. Os resultados apontaram remoção para K (68,2%), NT (54,1%) e PT (36,1%). Os teores de Na (26,7%) e Ca (22,9%) demonstraram aporte desses sais ao efluente, porém, a RAS não apresentou riscos quanto à sodificação do solo. Com relação aos microbiológicos, a ETE apresentou uma remoção de 4 e 5 ciclos log para CT e E. coli, respectivamente. Sendo assim, os resultados do monitoramento indicam que o efluente tratado da ETE Piloto apresenta viabilidade sanitária e agrícola, estando de acordo com a legislação vigente.Resumo em Inglês:
Abstract Domestic effluent reuse is an alternative for irrigated agriculture in situations of reduced water availability. However, as there is the presence of pathogens in wastewater, the disinfection process is necessary before use. This research evaluated the sanitary and agricultural viability of treated wastewater at a pilot-scale station composed of a septic tank, Wetlands and an ultraviolet radiation (UV) disinfection system. The Sewage Treatment Station (STS) is installed in the Agricultural Sciences Center, UFSCar, in Araras city, SP, and receives 2000 L of sewage daily, which was monitored in terms of pH, turbidity, electrical conductivity (EC), dissolved oxygen (DO), sodium (Na), potassium (K), calcium (Ca), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), magnesium (Mg), total organic carbon (TOC), total coliforms (TC), Escherichia coli (E. coli) and Sodium Adsorption Ratio (SAR).The removal efficiency of the parameters was calculated based on the input and output means of each treatment unit. Results indicated removal efficiency for K (68.2%), TN (54.1%) and TP (36.1%). The levels of Na (26.7%) and Ca (22.9%) demonstrated the contribution of these salts to the wastewater; however, SAR did not present any risks for soil sodification. Microbiologically, the STS presented removal efficiency of 4 and 5 log-cycles for TC and E. coli, respectively. Therefore, results of monitoring indicate that the treated wastewater presents sanitary and agricultural viability, and conforms with the current legislation.Resumo em Português:
Resumo A presente pesquisa objetivou avaliar a efetividade da implantação de áreas de preservação de recursos hídricos na Bacia Hidrográfica do Arroio Andreas, município de Vera Cruz, RS, estabelecida através do Pagamento por Serviços Ambientais (PSA), utilizando um programa de monitoramento ambiental para avaliar variáveis físicas, químicas e microbiológicas. O PES está vinculado ao projeto "Guardião da Água", que visa garantir a preservação dos recursos hídricos, pagando aos agricultores a prestação de serviços ambientais para proteger as nascentes e áreas ribeirinhas que se encontram dentro de suas propriedades. Vinte estações de amostragem foram selecionadas para coleta mensal de amostras de água no período de julho de 2012 a junho de 2014 (460 amostras) para avaliar as seguintes variáveis: temperatura da água, pH, turbidez, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, nitrogênio amoniacal, fosfato total sólidos dissolvidos e coliformes termotolerantes. A avaliação foi feita com base no decreto 357/2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e na aplicação do Índice de Qualidade da Água (IQA). Os resultados indicaram uma melhora significativa na qualidade da água quando comparações foram feitas entre os períodos antes e depois da instalação das áreas de preservação. Os pontos de amostragem classificados como “bons” (CONAMA e WQI), que indicam água de boa qualidade e adequada para usos múltiplos, aumentaram de 52,0% para 72,0%. Nesse sentido, promover a preservação de cabeceiras e zonas ribeirinhas passa a ser de fundamental importância e destaca o papel do PSA como ferramenta operacional para a preservação dos recursos hídricos.Resumo em Inglês:
Abstract This research evaluated the effectiveness of the implementation of water resource preservation areas in the Hydrographical Basin of Andreas Stream, county of Vera Cruz, RS, Brazil, established through Payment for Environmental Services (PES), using an environmental monitoring program to assess physical, chemical and microbiological variables. The PES is linked to the "Water Guardian" project, which aims to ensure the preservation of water resources by paying farmers for providing the environmental services to protect the springs and riparian areas that lie within their properties. Twenty sampling stations were selected for collecting water samples monthly during the period July 2012 to June 2014 (460 samples) to evaluate the following variables: water temperature, pH, turbidity, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, nitrate, ammonia nitrogen, phosphate, total dissolved solids and thermotolerant coliforms. The evaluation was made based on decree 357/2005 of the National Environmental Council (CONAMA) and by applying the Water Quality Index (WQI). The results indicated a significant improvement in the water quality when comparisons were made between the periods before and after the installation of the preservation areas. The sampling points classified as “good” (CONAMA and WQI), which indicates water of good quality that is appropriate for multiple uses, increased from 52.0% to 72.0%. In this sense, promoting the preservation of headwaters and riparian zones becomes of fundamental importance and highlights the role of PES as an operational tool for water resource preservation.Resumo em Português:
Resumo Uma bacia hidrológica é estabelecida como um quadro geográfico para determinar a disponibilidade oficial de água superficial. Portanto, a delimitação da bacia hidrológica é básica para conferir ou negar os direitos da água. Apesar disso, em certas regiões, como o México, a definição legal da bacia hidrológica é confusa e não é consistente com a delimitação oficial da bacia publicada pelas autoridades. Isso é demonstrado neste trabalho por meio de oito estudos de caso. É apresentado um esquema para definir o termo legal da bacia hidrológica, garantindo sua consistência com a delimitação oficial das bacias hidrológicas. A análise geográfica foi realizada utilizando o software QGIS, utilizando fontes oficiais do México e bases de dados internacionais. Por lei, no México, uma separação de água é definida como uma fronteira de elevação máxima. Porém, a definição legal não explica os limites oficiais da bacia hidrológica, onde o limite da bacia é a localização de uma estação hidrométrica. Além disso, a presença deste equipamento não significa que existe um corpo de água em uma bacia hidrológica, ou que a bacia delimitada é uma unidade autónoma diferenciada, como é exigido pela definição legal. São apresentadas outras inconsistências que tratam da presença de canos de água do interior como limites de bacia hidrográfica e com grupos de bacias hidrográficas independentes consideradas incongruentes com uma bacia única. Uma alteração é proposta para harmonizar esta situação com mudanças mínimas nos documentos oficiais. O esquema proposto neste trabalho pode ser útil para analisar situações semelhantes em outros países onde também são observadas discrepâncias entre a definição legal da bacia hidrográfica e a delimitação oficial das bacias hidrográficas ou em países onde nenhuma bacia hidrográfica oficial esteja estabelecida.Resumo em Inglês:
Abstract A hydrological basin is established as a geographic frame to officially determine surface water availability and is basic to confer or deny water rights. In Mexico, the legal definition of a hydrological basin is confusing and inconsistent with the official basin delineation published by the authority. This situation is demonstrated through the analysis of eight study cases located in Hydrological Region 10 Sinaloa. A proposal to define the legal term of hydrological basin, ensuring its consistency with official delineation of hydrological basins is presented. Geographic analysis was performed using QGIS software, by using official sources of Mexico and worldwide data bases. By law, in Mexico a water parting is defined as a borderline of maximum elevation. Nevertheless, the legal definition fails to explain hydrologic basin official boundaries where the basin limit is the location of a hydrometric station. Besides, the presence of this equipment does not mean that a waterbody exists in a hydrological basin, or that the delimited basin is an autonomous differentiated unit, as it is required by the legal definition. Other inconsistencies are presented dealing with the presence of inland water bodies as watershed limits and with groups of independent watersheds incongruously considered as a single basin. An amendment is proposed to harmonize this situation, with a minimum of changes in policy documents. The method proposed can be useful to analyze similar situations in other countries where discrepancies between the legal and official definitions of watershed delineation are also observed, or in countries where no official watershed definition has been established.Resumo em Português:
Resumo Os efluentes dos sistemas de produção de animais confinados (SPACs), se não tratados adequadamente antes do descarte, podem interferir significativamente no balanço natural do nitrogênio no meio ambiente. Nesse trabalho, um sistema Lutzak-Ettinger modificado (MLE), consistindo de dois reatores sequenciais, um pré-desnitrificante (RD) e um nitrificante (RN), foi utilizado para determinar os efeitos da carga de alimentação e o tempo de retenção hidráulico (TRH), na remoção simultânea de nitrogênio total (NT) e carbono orgânico total (COT) de efluentes da suinocultura. O sistema MLE foi alimentado com efluente da suinocultura por 205 dias, usando diferentes razões de recirculação (Rr) e TRH. Foram obtidas eficiências de remoção de NT e COT (90,7% e 96,1%, respectivamente) com a recirculação do meio do RN (4.5:1) combinado com o lodo do decantador final (1:1). Essas eficiências foram obtidas com TRH de 3,5 dias e cargas de alimentação de 0,56 gNT L-1 d-1 e 2,15 g TOC L-1 d-1. Concluiu-se que o processo MLE se demonstrou robusto, resistindo a grandes variações na composição físico-química do efluente de alimentação e nas condições de operação, sem sofrer impacto importante nas eficiências de remoção de NT e COT.Resumo em Inglês:
Abstract Wastewater from confined animal feeding operations (CAFOs) can interfere significantly with the natural nitrogen and phosphorus balance in the environment if not treated adequately prior to disposal. In this work, a modified Lutzak-Ettinger (MLE) consisting of sequential pre-denitrification/ nitrification was used to determine the effects of nutrient loading rates and hydraulic retention times (HRT) on total nitrogen (TN) and organic carbon (TOC) removal from swine wastewater. MLE reactor was continuously fed swine wastewater for over 205 days using different recycle ratios (Rr) and HRT. Higher TN and TOC removal efficiencies (90.7% and 96.1%, respectively) were obtained when recycling effluent from the nitrification tank (4.5:1) combined with effluent from the final clarifier (1:1). Removal efficiencies of 96% for TOC and 90% for TN were obtained for the maximum loading rates of 0.56 gTN L-1 d-1 and 2.15 g TOC L-1 d-1, respectively. TN and TOC removal rates were achieved with HRT in as little as 3.5 days. Overall, MLE was a robust bioprocess withstanding variations in wastewater physical-chemical composition and/or changes in operational conditions without significant impairment of N and TOC removal efficiencies.Resumo em Português:
Resumo Padrões de distribuição espacial de isótopos estáveis podem ser apresentados em mapas chamados de isoscapes e têm sido amplamente utilizados para rastrear processos biogeoquímicos em sistemas naturais e antrópicos. Isoscapes têm o potencial de melhorar a disseminação e interpretação dos padrões espaciais de isótopos estáveis, aumentar a apropriação de resultados científicos por não-especialistas e melhorar a gestão de recursos naturais. No entanto, a abordagem de isoscape não tem sido comumente usada em estudos realizados no Brasil. Isoscapes de isótopos estáveis de oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e carbono contribuem em áreas como migração animal, ciência forense, estudos hidrológicos e ecológicos a nível de população, comunidade e ecossistema, entre outros. Aqui nós mostramos uma revisão sobre o uso e as aplicações de isoscapes em diferentes estudos em todo o mundo. Também apontamos uma forma de mais pesquisadores brasileiros empregarem essa abordagem em seus estudos, aproveitando os métodos existentes e preenchendo lacunas espaciais e metodológicas. A incorporação de isoscapes pode ampliar o entendimento dos mecanismos e processos dos ciclos biogeoquímicos no Brasil, auxiliar na resolução de crimes, tráfico de drogas ilícitas e de animais silvestres e aumentar o conhecimento brasileiro sobre o ciclo hidrológico e os padrões de migração animal nos neotrópicos.Resumo em Inglês:
Abstract Spatial patterns of stable isotope ratios can be represented in spatial models called isoscapes, and have been widely used to track biogeochemical processes in natural and anthropic systems. Isoscapes have the potential to improve isotope dissemination and interpretation of spatial patterns, increase scientific results appropriation by non-specialists and improve natural resource management. However, the isoscape approach has not commonly been used in studies performed in the Brazilian context. Isoscapes with oxygen, hydrogen, nitrogen and carbon stable isotopes contribute in areas such as animal migration, forensics, hydrology, and studies on population, community and ecosystem level, among others. Here, we show the well-known global use and applications of isoscapes in different studies worldwide as a background to point out the potential for more Brazilian researchers to employ this approach in their studies, taking advantage of existing methods and filling spatial and methodological gaps. The incorporation of isoscapes may broaden the understanding of mechanisms and processes of major biogeochemical cycles in Brazil, assist in solving crimes, track illicit drug origins, help to detect wild animal trafficking, and increase Brazilian knowledge about the hydrological cycle and animal migration patterns in the Neotropics.Resumo em Português:
Resumo A bacia do rio Dois Rios (R2R) (3.159 km²) recolhe os efeitos climáticos e ambientais típicos de zonas situadas a sotavento de cadeias montanhosas. Tem balanço hídrico deficitário, havendo poucos e específicos locais úmidos. Este estudo identifica, espacializa, caracteriza e agrupa as planícies de inundação com maior habilidade em produzir serviços ecossistêmicos relacionados à perenidade de recursos hídricos na bacia R2R. Foram segregados locais com maiores índices pluviométrico (1500 a 2800 mm/ano), agrupados em microbacias com maior potencial de captação em função de estarem a sota-vento na região (slopes oriented to permit them to capture humidity and concave plane curvature). As 42 bacias formaram 4 grupos, onde levantou-se 17 microbacias com alto potencial de fornecer serviços ecossistêmicos pertencentes aos Grupos III e IV. Nestes grupos, 498 planícies de inundação com maior potencial de oferta de serviços ecossistêmicos (grupo D) apresentam habilidades para retenção hídrica e efeitos de perenização (high average circularity index, higher altitudes and low occupation rates). O uso correto de 0,0006% pode garantir o escoamento direto das drenagens de toda a bacia. Está estratégica implicaria em medidas de renaturalização, disciplinamento dos usos e estrita observação dos processos que geram serviços ecossistêmicos nas planícies das bacias, trazendo relevantes benefícios socioeconômicos para todos os segmentos da bacia do R2R.Resumo em Inglês:
Abstract The catchment basin of the Dois Rios River (R2R) (3159 km2) unites the climatic and environmental effects typical of areas located on the leeward side of mountain chains. It has a deficient water balance, with sparse and very specific wet areas. This study identifies delimitation areas, and characterizes and groups those basins and floodplains which show the greatest capacity for producing ecosystemic services related to maintaining the continuity of water resources in the R2R basin. Locations with higher pluviometric indices (1500 to 2800 mm/year) were selected and grouped into micro basins with the highest potential for capturing rainfall due to their being on the leeward side of the mountains in the region (with their slopes oriented to permit them to capture humidity and concave plane curvature). The 42 basins formed 4 groups, from which the 17 micro basins with the highest probability of providing ecosystemic services were chosen, belonging to Groups III and IV. Within these groups, the 498 floodplains with the highest potential for offering ecosystemic services (Group D) present the greatest capacity for water retention and sustainable effects (high average circularity index, higher altitudes and low occupation rates). The correct use of 0.0006% of the basin can guarantee the direct flow of the drainage for the entire basin. This strategy only requires renaturation measures, discipline with regard to the land uses and strict observance of the processes which generate ecosystemic services in the floodplains of these basins, resulting in relevant socio-environmental benefits for all socioeconomic segments within the R2R basin.Resumo em Português:
Resumo Este trabalho apresenta uma nova abordagem analítica para a solução de problemas de dispersão de poluentes ao longo de corpos hídricos com contornos irregulares. Nesta abordagem, a equação advectivo-difusiva é expressa em termos de coordenadas curvilíneas ortogonais que são definidas pelo potencial de velocidade e pela função de corrente correspondente para fluídos invíscivos. A condição de contorno reescrita em termos destas novas coordenadas é reduzida a uma de terceira espécie clássica, isto é, a derivada da distribuição de concentração em relação à função de corrente é proporcional ao valor numérico da concentração de poluente local. A solução obtida a partir da formulação proposta foi empregada para simular dispersão de poluentes (coliformes termotolerantes) ao longo do Arroio Pampa, afluente do rio dos Sinos, na periferia de Novo Hamburgo, cidade do sul do Brazil. Os resultados obtidos reproduzem o comportamento qualitativo da distribuição de concentração esperada.Resumo em Inglês:
Abstract This work presents a new analytical approach for solving pollutant dispersion problems along irregular-shaped water bodies. In this approach, the advection-diffusion equation is expressed in terms of orthogonal curvilinear coordinates, defined by the velocity potential and the corresponding stream function for inviscid flows. The boundary condition rewritten in terms of these new coordinates is reduced to a classical third kind one, i.e., the derivative of the concentration distribution with respect to the stream function is proportional to the numerical value of the local pollutant concentration. The solution obtained from the proposed formulation was employed to simulate pollutant dispersion (thermotolerant coliforms) along the Pampa Creek, a tributary of the Sinos River at the outskirts of Novo Hamburgo city, South Region of Brazil. The results obtained reproduce the qualitative behavior of the expected concentration distribution.Resumo em Português:
Resumo O biogás é uma tecnologia que possibilita a geração de energia através do processo de biodigestão anaeróbia, sendo uma opção a produção a partir de batata-doce como fonte energética. A presente pesquisa teve por objetivo avaliar a produção de biogás em biodigestores anaeróbios de bancada, caracterizar os parâmetros físico-química das cultivares de batata-doce BRS Cuia e BRS Rubissol e dos genótipos Bela Vista e Laranjeiras. Foi feita análise de variância, teste Tukey e correlação com a caracterização físico-química dos genótipos por análise de componentes principais (ACP). A partir das análises da composição das raízes tuberosas, foram observadas diferenças significativas entre os genótipos, devido a influência na absorção da umidade, decomposição, ocorrendo variações na produtividade e qualidade das raízes. Para os ensaios do potencial bioquímico de metano (BMP - biochemical methane potential) a estimativa de produção de biogás foi de 2.906,5 L ha-1 para a cultivar BRS Cuia e de 2.712,4 L ha-1 para Laranjeiras, de 2906,5 L ha-1 para BRS Rubissol e de 398,2 L ha-1 para Bela Vista. A partir da ACP com a produção de biogás dos genótipos de batata-doce, dos parâmetros físico-químicos e agronômicos, foi possível identificar que todos os genótipos têm correlação direta com a quantidade de açúcares redutores e umidade, com explicação de 97,77% da variabilidade dos dados, e que o genótipo Laranjeiras foi o que apresentou maior potencial significativo em produzir biogás, seguido da BRS Cuia. Diante dos resultados obtidos enfatiza-se a cultura da batata-doce como fonte de biomassa para a geração de energia.Resumo em Inglês:
Abstract Biogas is a technology that enables the generation of energy through the process of anaerobic biodigestion, and sweet potato is an option as an energy production source. This research evaluated biogas production in anaerobic biodigesters and characterized the physico-chemical composition of two commercial sweet potato cultivars, BRS Cuia and BRS Rubissol, and two genotypes, Bela Vista and Laranjeiras. Variance analysis, the Tukey test and the physical-chemical characterization were completed, and the results were correlated using principal component analysis (PCA). In the analyses of tuberous root composition, significant differences between the genotypes were observed because of the influence of the absorption of moisture, decomposition, and variations in the yield and quality of roots. For the biochemical methane potential (BMP) test, the estimate of biogas production was 2,906.5 liters ha-1 for the cultivar BRS Cuia, 2,712.4 liters ha-1 for Laranjeiras, 2,906.5 liters ha-1 for BRS Rubissol, and 398,2 liters ha-1 for Bela Vista. The PCA analysis of sweet potato genotypes, physical-chemical and agronomic parameters showed all genotypes have a direct correlation with the amount of reducing sugars and humidity, with 97.77% of the data variability explained. The Laranjeiras genotype has the most significant potential to produce biogas, followed by the BRS Cuia cultivar. The results emphasize that the sweet potato crop is a good source of biomass for energy generation.Resumo em Português:
Resumo O Mosaico de Habitat Móvel (SHM) refere-se às mudanças temporais no padrão espacial dos habitats, através dos pulsos de inundação e seca. Este trabalho teve por objetivo mapear a dinâmica de um Mosaico Móvel associado aos pulsos de inundação e seca, na Área de Proteção Ambiental do Banhado Grande (APABG). A realização desta pesquisa dividiu-se em quatro etapas: i) aquisição das imagens de satélite; ii) obtenção dos dados de precipitação pluviométrica e de cota do rio Gravataí; iii) identificação dos pulsos de inundação e seca; e iv) mapeamento do Mosaico Móvel nas Áreas Úmidas da APABG. Em grandes pulsos de inundação se estabelece, no mosaico móvel, uma conectividade entre as AUs da APABG, proporcionando diversas interações entre essas AUs, tais como, troca de nutrientes, sedimentos e organismos vivos. Identificou-se que em períodos onde o acumulado de precipitação nos últimos 30 dias é maior que 200 mm, tem-se a presença de um mosaico predominantemente aquático com a presença de peixes e macrófitas; já em períodos onde o acumulado de precipitação nos 30 dias é menor que 200 mm, predomina-se um mosaico terrestre, com aumento da vegetação ciliar.Resumo em Inglês:
Abstract The Shifting Habitat Mosaic refers to temporal changes in the spatial pattern of habitats, through the flood and dry pulses. This work mapped the dynamics of a Shifting Mosaic associated with the flood and dry pulses in the Environmental Protection Area of the Banhado Grande (EPABG). The research was divided into four stages: i) acquisition of satellite images; ii) obtaining rainfall river basin data from the Gravataí River; iii) identification of the flood and dry pulses; and iv) mapping of the Shifting Mosaic in the wetlands of the EPABG. In large swaths of flooding, a shifting connectivity is established between the AUs of EPABG, providing several interactions among these wetlands, such as nutrient exchange, sediments and living organisms. It was found that in periods where the accumulation of precipitation in the last 30 days is greater than 200 mm, we have the presence of predominantly aquatic mosaic with the presence of predominantly aquatic animals and vegetation; In periods where the cumulative precipitation in the 30 days is less than 200 mm, a terrestrial mosaic predominates, with increase of ciliary vegetation.Resumo em Português:
Resumo O objetivo deste artigo é analisar a variabilidade e a tendência de precipitação do Estado do Paraná, Brasil. Para isso, foram analisados os dados de precipitação mensal pertencentes a 24 estações de precipitação pluviométrica em um período de 30 anos (1980-2010) e foi comparado com as projeções futuras sobre a precipitação para os anos de 2016-2050. Estes dados foram simulados por Eta/Miroc5 para RCP 4.5 (Caminhos Representativos de Concentrações) proveniente do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos CPTEC/INPE e os dados históricos de precipitação utilizados foram da Agência Nacional de Águas (ANA). O teste não-paramétrico de Mann-Kendall e o estimador de Sen foram aplicados para detectar tendências e sua magnitude, respectivamente. O teste de Mann-Whitney foi usado para comparar a mediana da série histórica (1980-2010) com a mediana da série simulada (2016-2050) e a comparação das médias entre as duas séries foram realizadas pelo Test t. Os resultados chamam atenção para a grande variabilidade e mudanças significativas na precipitação média mensal que poderá ocorrer, se os cenários de mudanças climáticas que foram consideradas se tornarem uma realidade no futuro próximo.Resumo em Inglês:
Abstract This paper analyzes the variability and the precipitation trend of the State of Paraná, in Brazil. For that, monthly precipitation data belonging to 24 precipitation stations in a 30-year period (1980-2010) were analyzed and they were compared with projections of precipitation for the years 2016-2050. These data were simulated by Eta/Miroc5 for RCP 4.5 (Representative Concentration Pathways) from the Center for Weather Forecasting and Climate Studies CPTEC/INPE and the historical data of precipitation were taken from National Water Agency (ANA). The Mann-Kendall non-parametric test and the Sen’s slope estimator were applied to detect trends and magnitudes, respectively. The Mann-Whitney test was used to compare the median of the historical series (1980-2010) with the simulated series (2016-2050) and the comparison of the means between the two series was performed by Test t. The results draw attention to the great variability and significant changes in the monthly average rainfall that may occur, if the climate change scenarios that were considered become a reality in the near future.Resumo em Português:
Resumo As atividades antrópicas bem como o uso e ocupação da terra estão intimamente ligadas à qualidade da água e do solo. Uma alternativa para avaliar suas influências na qualidade da água em corpos hídricos é através do biomonitoramento utilizando Allium cepa como organismo bioindicador. Esta técnica permite detectar anormalidades citogenéticas nas células meristemáticas radiculares de Allium cepa após o contato com a amostra de água analisada. Assim, realizou-se a avaliação do potencial genotóxico de águas do Rio da Antas no perímetro urbano do município de Irati-PR e com o auxílio de imagens orbitais fusionadas de alta resolução do satélite Geoeye, buscou-se possíveis relações com o uso e ocupação da terra do entorno deste rio. O biomonitoramento foi realizado em três pontos amostrais distintos. Integrando-se os dados, obteve-se, com o teste de Fisher e mediante uma análise de coordenadas principais (PCoA), uma igualdade estatística entre o controle negativo e o ponto 1 e entre o ponto 2 e 3, sendo que os primeiros apresentaram baixa frequência de anormalidades cromossômicas e os últimos, médias maiores. Além disso, o ponto 1 apresentou forte influência de vegetação arbórea e os pontos 2 e 3, forte influência de área urbanizada, com expressiva degradação das áreas de preservação permanente (APPs). Os resultados confirmaram a notável interferência antrópica ao ecossistema, bem como, a importância da APP na preservação e qualidade do recurso hídrico.Resumo em Inglês:
Abstract Anthropic activities as well as land use and occupation are closely linked to water and soil quality. An alternative to assess their influence on water quality in water bodies is through biomonitoring using Allium cepa as a bioindicator organism. This technique allows the detection of cytogenetic abnormalities in Allium cepa root meristematic cells after contact with analyzed water samples. Thus, we evaluated the genotoxic potential of water samples from the Rio das Antas (Antas River) along the urban perimeter of the city of Irati, Paraná, Brazil. With the aid of GeoEye Satellite high-resolution fused orbital images, we searched for possible relationships between the use and occupation of land around this river. Biomonitoring was performed at three different sampling points. Statistical equality between the negative control and Point 1 and between Points 2 and 3 was obtained using Fisher's test and a Principal Coordinate Analysis (PCoA). The former presented a low frequency of abnormalities chromosomes and the latter presented larger averages. In addition, Point 1 had strong influence of tree vegetation. Points 2 and 3, demonstrated a strong influence of urbanized area, with significant degradation of permanent preservation areas (áreas de preservação permanente - (APP). The results showed remarkable anthropogenic interference to the ecosystem. Furthermore, this indicates importance of an APP watercourses functioning to preserve the quality of the water resources.Resumo em Português:
Resumo A Região Amazônica vem despertando interesse crescente da comunidade científica internacional devido às amplas possibilidades ambientais que suas densas florestas têm a oferecer no que diz respeito à regulação climática e recursos hídricos. Apesar dos muitos esforços de agências reguladoras de meio ambiente e centros de pesquisa, esta região ainda pode ser considerada pouco monitorada, especialmente dada sua grande importância regional e global. Modelos de vazão são apresentados como uma boa alternativa para taxas de fluxos estimadas em lugares inacessíveis ou de difícil monitoração. O objetivo deste trabalho é simular vazões para uma porção significativa da Bacia Amazônica usando o modelo hidrológico semidistribuído SWAT (Soil and Water Assessment Tool), adotando como referência as vazões observadas na estação de monitoramento de Altamira. Ressaltamos que um banco de dados foi especialmente preparado com parâmetros físicos, como uso do solo, topografia e tipos de solo, e informações do clima compreendidas entre os anos de 1985 e 2012, numa escala de tempo diária. A abordagem metodológica permitiu que fossem realizadas simulações hidrológicas muito condizentes com os valores de fluxos observados na estação de monitoramento de Altamira, permitindo um melhor entendimento dos processos hidráulico-hidrológicos na sub-bacia do Xingu e fornecendo informação para planejamento e tomada de decisões no que concerne ao gerenciamento de recursos hídricos nesta importante bacia.Resumo em Inglês:
Abstract The Amazon region is the subject of growing interest in the international scientific community due to the environmental services provided by its dense forests in climate regulation and freshwater. Despite many efforts from environmental management agencies and research centers, this region can still be considered poorly monitored, especially given its large regional and global importance. Rainfall-runoff models are presented as a good alternative to the estimated flow rates in inaccessible or difficult to watch places. This study simulated stream flows for a representative part of the Amazon basin using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) redistributed hydrological model, adopting as reference the streamflow observed in Altamira gauge station. The authors emphasize that a database was specially prepared with physical parameters such as land use, topography and soil types, and weather data encompassing the years from 1985 to 2012, at a daily time step. The chosen approach allowed carrying out hydrologic simulations that were consistent with the flow values observed at the Altamira gauge station, providing better understanding of hydraulic-hydrological processes in the Xingu subbasin and information for planning and decision-making on the management of water resources in this important river basin.Resumo em Português:
Resumo O aumento acentuado da produção de resíduos sólidos urbanos (RSU) e o consequente acúmulo de lixiviado em aterros potencializam o risco de contaminação do meio ambiente. Biomonitores são utilizados para avaliação da toxicidade dos poluentes sobre os organismos vivos. Neste estudo, foram avaliados o potencial poluidor do lixiviado de RSU de um aterro desativado por bioensaios com Lactuca sativa L. e Lycopersicon esculentum Mill. e a relação entre características químicas do efluente e os parâmetros biológicos analisados. O efluente foi testado na sua forma bruta e diluído em água destilada, nas concentrações de 75 e 50%. Foram analisados o percentual de germinação, o crescimento radicular (CR), os índices mitótico (IM) e de anomalias cromossômicas (IAC), e a frequência de micronúcleos (MCN). Na presença do efluente, a germinação e o IM diminuíram, enquanto que o CR, IAC e a frequência de MCN aumentaram em relação ao controle negativo (água destilada) para ambas as espécies. Chumbo, ferro e zinco apresentaram relação negativa com a germinação das sementes de ambas as espécies, com o CR de L. sativa e com o IM de L. esculentum, além de uma relação positiva com a frequência de MCN nas espécies estudadas. L. sativa, por apresentar cromossomos maiores, é uma biomonitora de toxicidade de lixiviado de RSU mais adequada do que L. esculentum. Mesmo que o aterro esteja desativado, é necessário o tratamento deste efluente, com vistas a minimizar os impactos ambientais.Resumo em Inglês:
Abstract The accentuated increase in the production of solid urban waste (SUW) and the consequent accumulation of leachate in landfills increase the risk of environmental contamination. Biomonitors are used to assess the toxicity of pollutants on living organisms. In this study, the pollutant potential of leachate from SUW from a deactivated landfill was evaluated by bioassays with Lactuca sativa L. and Lycopersicon esculentum Mill., and the relationship between chemical characteristics of the effluent and biological parameters was analyzed. The effluent was tested in its raw form and diluted in distilled water at concentrations of 75 and 50%. The percentage of germination, root growth (RG), mitotic index (MI), chromosomal abnormalities index (CAI), and micronuclei frequency (MCN) were analyzed. In the presence of effluent, germination and MI decreased, while RG, CAI and MCN frequencies increased in relation to the negative control (distilled water) for both species. Lead, iron and zinc presented negative relation with seed germination for both species, with RG of L. sativa and MI of L. esculentum, as well as a positive relation with MCN frequency in the studied species. Because of its larger chromosomes, L. sativa is a more suitable biomonitor of SUW leachate toxicity than L. esculentum. Even though the landfill is deactivated, it is necessary to treat this effluent, in order to minimize environmental impacts.Resumo em Português:
Resumo O Sistema de Zona de Raízes (SRZ) é uma opção natural de tratamento de efluentes amplamente estudado em todo o mundo, sendo uma tecnologia baseada em processos físicos, químicos e biológicos. No entanto, existem alguns atributos no efluente que ocasionalmente não são eliminados pelo SZR. Nesse contexto, o uso do ozônio pode contribuir para a mineralização, desinfecção, desintoxicação e, principalmente, remoção de cor e turbidez. O ozônio é um excelente oxidante, com grande potencial para reduzir a cor, a turbidez e outros atributos em líquidos, assim como no tratamento de efluentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes tempos de exposição ao ozônio (0, 30, 60, 90, 120 e 150 minutos) e a aplicação de diferentes dosagens de ozônio (0, 4, 10, 17, 25 e 35 mg L-1 de O3) sobre Potencial Hidrogeônico (pH), Condutividade Elétrica (CE), Oxigênio Dissolvido (OD), Alcalinidade Total (Alk.), Sódio (Na) e Potássio (K) no efluente doméstico tratado pelo SZR. Diferentes tempos de exposição e dosagens de ozônio não influenciaram os atributos Potássio, Sódio, Amônia e Sólidos Totais. A cor e a turbidez diminuíram, enquanto o pH, a alcalinidade e o oxigênio dissolvido aumentaram em todos os momentos de exposição e as dosagens de O3 em relação ao efluente não-ozonizado.Resumo em Inglês:
Abstract Root Zone Wastewater Treatment (RZWT) is an option of natural wastewater treatment widely studied throughout the world, being a technology based on physical, chemical and biological processes. However, there are some attributes in effluent that occasionally are not eliminated by RZWT. In this context, the use of ozone may contribute to mineralization, disinfection, detoxification, and, especially, color and turbidity removal. Ozone is an excellent oxidant, with great potential to reduce color, turbidity and other attributes in liquids, such as in wastewater treatment. This paper evaluated the effect of different ozone exposure times (0, 30, 60, 90, 120 and 150 minutes) and the application of different dosages of ozone (0, 4, 10, 17, 25 and 35 mg L-1 of O3) on Hydrogeonic Potential (pH), Electrical Conductivity (EC), Dissolved Oxygen (OD), Total Alkalinity (Alk.), Sodium (Na) and Potassium (K) in domestic sewage effluent treated by the RZWT. Different exposure times and ozone dosages did not influence the attributes Potassium, Sodium, Ammonia and Total Solids. Color and turbidity decreased, while pH, Alkalinity and Dissolved Oxygen increased at all exposure times and O3 dosages in relation to the non-ozonized effluent.Resumo em Português:
Resumo A espécie Chironomus sancticaroli (Diptera: Chironomidae) tem sido utilizada em testes ecotoxicológicos por ser sensível a uma variedade de poluentes inorgânicos. Um dos parâmetros utilizados para avaliar a toxicidade de uma substância é a frequência de deformidade do mento, que faz parte do sistema oral deste organismo. Entretanto, ainda não há consenso a respeito do nível basal (porcentagem) de deformidade aceitável em culturas de laboratório não expostas a poluentes. A determinação desta variável é importante para assegurar a validade de bioensaios e comparar culturas de diferentes instituições de pesquisa e ensino. Uma vez estabelecido, este número também será usado para o controle da qualidade dos organismos criados, já que fatores como o endocruzamento poderiam aumentar a frequência de deformidade do mento. Assim, o objetivo deste estudo foi quantificar a porcentagem de deformidade do mento em larvas de quarto instar de C. sancticaroli de cultura do Laboratório de Ecossistemas Aquáticos da Embrapa Meio Ambiente. A média de frequência de deformidade obtida para a cultura foi de 6,63%. Acredita-se que fatores como a renovação da cultura com a inclusão de desovas de laboratórios de outras instituições, assim como o controle da qualidade da água de diluição e do sedimento da criação, podem ter contribuído para uma baixa frequência de deformidade do mento da cultura.Resumo em Inglês:
Abstract The midge Chironomus sancticaroli (Diptera: Chironomidae) has been used in ecotoxicological tests because it is sensitive to a variety of inorganic pollutants. Among the parameters used to evaluate the toxicity of a substance is the frequency of mentum deformity, which is part of the oral system of this organism. However, there is still no consensus on the baseline level (percentage) of acceptable deformities in laboratory cultures not exposed to pollutants. The determination of this variable is important to ensure the validity of bioassays and to compare cultures from different research and teaching institutions. Once this value is established, it will also be used to monitor the quality of organisms cultured, since factors such as inbreeding could increase the frequency of mentum deformity. Thus, the objective of this study was to quantify the percentage of mentum deformity in the fourth instar of C. sancticaroli larvae from the culture of the Laboratory of Aquatic Ecosystems, at Embrapa Meio Ambiente. The average frequency of mentum deformity obtained was 6,63%. It is believed that factors such as the renewal of the culture with the inclusion of spawns from the laboratories of other institutions, as well as the control of the quality of the dilution water and the sediment of the breeding may have contributed to a low frequency of mentum deformity of the culture observed in this study.