Resumo em Português:

RESUMO O objetivo deste estudo consiste na avaliação da eficácia do uso de um índice de estado trófico (IET) como ferramenta na análise da qualidade das águas de três reservatórios. O IET foi calculado baseado na transparência do reservatório e nas concentrações de clorofila-a e fósforo total (P total). Para identificar a correlação do uso do solo com a poluição aquática das represas, o IET calculado para cada represa foi comparado ao mapeamento temático de cobertura do solo com base em imagens do satélite Landsat TM 5 do ano de 2010. A análise dos componentes principais (ACP), focada na correlação dos dados, foi realizada utilizando o software PAST®, versão 2.16. Inicialmente, o comportamento dos parâmetros associados ao IET foi avaliado de forma isolada (P total, clorofila-a e transparência) sobre os reservatórios. Em seguida, foram aplicados à ACP os demais parâmetros físicos e químicos associados à qualidade da água dos reservatórios (sem o IET). Por fim, todos os parâmetros foram submetidos à ACP (IET e todos os outros parâmetros em conjunção). O IET utilizado nesta pesquisa demonstrou ser autossuficiente na predição da qualidade de água com a utilização de apenas três parâmetros (P total, clorofila-a e transparência). A análise das imagens de satélite, em conjunto com os dados provenientes do IET, foi suficiente para apontar a redução da qualidade das águas por fontes pontuais de poluição, mesmo em ambientes com maior cobertura vegetal preservada.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The aim of this study consists in the evaluation of the trophic state index (IET) efficacy as a tool in the water quality analysis of three reservoirs. The IET was calculated based on water transparency in the reservoir and on the surface concentrations of chlorophyll-a and total phosphorus (total P). To identify the correlation of the soil use with the reservoir aquatic pollution, the IET calculated for each reservoir was compared to the thematic mapping of land cover based on Landsat TM 5 satellite images from 2010. The main components analysis (ACP), focused on data correlation, was made using the software PAST®, version 2.16. Initially, the behavior of the parameters associated with the IET was evaluated alone (total P, chlorophyll-a and transparency) on the reservoirs. Then, the other chemical and physical parameters associated with the reservoirs water quality (without the IET) were applied to the ACP. Finally, all the parameters underwent the ACP (IET and all the other parameters in conjunction). The IET used in this research seemed to be self-sufficient in the prediction of water quality using only three parameters (total P, chlorophyll-a and transparency). The satellite images analysis, in conjunction with the IET data, was sufficient to point out the water quality reduction by punctual sources of pollution even in environments with larger preserved vegetal coverage.

Resumo em Português:

RESUMO O uso de enzimas pelas indústrias possibilita o desenvolvimento de processos tecnológicos com eficiência similar aos realizados pela natureza, o que faz dessa tecnologia um dos campos mais promissores na síntese de compostos de alto valor agregado. O presente trabalho teve por objetivo estudar a produção de lipase por Burkholderia cepacia utilizando a metodologia de superfície de resposta. Foram utilizadas as variáveis concentrações de fonte de potássio, magnésio, óleo de soja, água de maceração de milho e pH. Foi observado que, dentro das concentrações utilizadas, o potássio, a água de maceração de milho e o óleo de soja influenciaram positivamente na produção de lipase. O Bioflo III se destacou dentre os biorreatores empregados para a produção da enzima, possivelmente devido a melhor distribuição dos fenômenos de transferência de massa e movimento, alcançando valores de até 2,43 U mL-1 em 120 horas de fermentação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of enzymes on an industrial scale has enabled the development of technological processes with an efficiency similar to those made by nature, which makes this technology one of the most promising fields in new technologies for synthesis of high-added value compounds. This paper aimed to study the production of lipase by Burkholderia cepacia using the response surface methodology. We used the following variables: concentrations of potassium, magnesium, soybean oil, corn steep liquor and pH. We observed that, among the used concentrations, potassium, corn steep liquor and soybean oil positively influenced the lipase production. Bioflo III showed the best performance among the bioreactors used for the enzyme production, possibly due to a better distribution of mass and movement transfer phenomena, reaching values of up to 2.43 U mL-1 at 120 hours of fermentation.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo desta investigação foi avaliar a qualidade da água subterrânea consumida em 52 residências em Macapá, Amapá, Brasil. Parâmetros físico-químicos e microbiológicos (pH, turbidez, cor, Fe, NO3, Mn, Cl, NH3, Al, coliformes totais, E. coli) e parâmetros sanitários (bairro, filtro, características do poço, caixa d´água, destino do esgoto, distância do poço às fossas, alagamentos, doenças etc.) foram utilizados nesta quantificação. Amostras de água foram coletadas nas residências nos períodos seco (novembro de 2014) e chuvoso (abril-maio de 2015). Testes estatísticos identificaram intensa variação sazonal da qualidade da água (Mann-Whitney, p<0,05), porém média variabilidade espacial (Análise de Clusters, p<0,05). Concluiu-se que os mananciais subterrâneos estão com a qualidade da água comprometida e apresentam maior risco sanitário no período chuvoso, que varia de acordo com os diferentes parâmetros sanitários.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of this research is to evaluate the groundwater quality consumed in 52 residences in Macapá, Amapá, Brazil. Physical and chemical and microbiological parameters (pH, turbidity, color, Fe, NO3, Mn, Cl, NH3, Al, total coliforms, E. coli) and sanitary parameters (neighborhood, filter, well characteristics, water tank, sewage fate, distance from the well to the sinks, floods areas, diseases, etc.) were used in this quantification. Water samples were collected in the residences during the dry (November 2014) and wet (April-May 2015) periods. Statistical tests identified intense seasonal variation in the water quality (Mann-Whitney, p<0.05), but mean spatial variability (cluster analysis, p<0.05). In conclusion, the groundwater have damaged water quality, presenting a higher sanitary risk in the wet period and varying according to different sanitary parameters.

Resumo em Português:

RESUMO A água é um dos recursos naturais essenciais à sobrevivência humana, porém tem sofrido com problemas como sobrecarga de utilização, em âmbito global; distribuição desigual; e escassez, o que contribui negativamente com a disponibilidade do recurso, evidenciando, assim, a crise da água. ­Nesse cenário, surge então a necessidade de se gerenciar de maneira eficaz esse recurso que é tão importante e que apresenta fortes componentes de incertezas. Um importante objeto do gerenciamento é o tratamento químico pelo qual a água bruta passa para se tornar tratada e, então, adequada para o consumo - este processo corresponde ao segundo maior custo nas estações de tratamento de água, atrás apenas de despesas envolvendo recursos humanos, materiais e serviços. Sendo assim, o presente trabalho propõe um modelo de programação linear que incorpora a lógica fuzzy, uma ferramenta eficiente em modelos com incertezas, para auxiliar no gerenciamento de abastecimento de água, considerando os custos com produtos químicos usados no tratamento desse recurso no município de Campos dos Goytacazes. Este modelo foi resolvido utilizando o ambiente Rstudio e apresentou uma redução dos custos em 9,8% em relação ao modelo de programação linear padrão preparado para o sistema. Conclui-se, então, que o trabalho desenvolvido serve de ponto de partida para uma análise mais minuciosa sobre o impacto dos custos de alocação de água tratada no município e contribui positivamente para a racionalização da água bruta.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Water is one of the essential natural resources for human survival, but it has undergone problems such as: use overload at global level; unequally distribution; and scarcity that contributes negatively to the availability of the resource, thus evidencing a water crisis. Thus, there is a need to effectively manage this important resource, which presents strong components of uncertainties. An important management object is the chemical treatment through which raw water passes in order to be treated and then appropriate for consumption, because it corresponds to the second largest cost in water treatment plants, only after expenses involving human resources, materials, and services. Thus, the present work proposes a linear programming model that incorporates the fuzzy logic, which is an efficient tool in models with uncertainties to assist in any water supply management, considering costs with chemicals used in the treatment of this resource in the city of Campos dos Goytacazes, Brazil. This model was solved using the Rstudio environment and presented a 9.8% cost reduction compared with the standard linear programming model prepared for the system. In conclusion, the developed work serves as a starting point for a more detailed analysis of the impact of the costs of treated water allocation in the municipality and contributes positively to the raw water rationalization.

Resumo em Português:

RESUMO A pesquisa foi desenvolvida para avaliar o efeito da utilização de probiótico (Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Bacillus subitillis, leveduras e Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces boulardi) em rações para tilápias, nas fases de alevino e juvenil, submetidas a desafio sanitário sobre o desempenho, a composição bromatológica da carcaça dos animais e a qualidade da água. Foram utilizados 360 alevinos, com peso médio inicial de 2,91±0,37 g e comprimento médio inicial 3,30±0,27 cm. Os tratamentos consistiram de: T1) peixes cultivados em água limpa, alimentados com ração comercial, sem uso de probiótico; T2) peixes cultivados em água de esgoto doméstico tratado e alimentados com ração comercial, sem uso de probiótico; T3) peixes cultivados em condição semelhante ao T2, com ração acrescida de probiótico. Na avaliação dos parâmetros físico-químicos do esgoto sanitário tratado, independentemente da presença ou não de cepas probióticas, apresentam-se com elevada produtividade primária. O uso de probiótico (Bacillus licheniformis, Bacillus cereus e Bacillus subitillis; e leveduras - Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces boulardi) promove melhorias nos parâmetros de consumo de ração e taxa de crescimento específico em tilápias-do-nilo cultivadas em água tratada de esgoto doméstico, reduz a proporção de extrato etéreo no ganho de peso e eleva a proporção de proteína bruta no ganho de peso. Porém, não influencia o ganho de peso, a conversão alimentar aparente e a sobrevivência dos peixes. Os animais cultivados em água de esgoto sanitário tratado, independentemente do uso ou não das cepas probióticas, apresentam um maior teor de proteína e menor teor de gordura.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The research was conducted to evaluate the effect of using probiotic (Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Bacillus subitillis, yeasts and Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces boulardi) in diets for tilapia, during the fingerling and juvenile stages, that underwent sanitary challenge on performance, chemical composition of the carcasses and water quality. We used three hundred and sixty fingerlings with initial average weight of 2.91±0.37 g and initial average length of 3.30±0.27 cm. The treatments were: T1) farmed fish in clean water, fed with commercial food without the use of probiotics; T2) fish reared in treated sewage water and fed with commercial food without the use of probiotics; T3) farmed fish in a condition similar to T2, with food plus probiotic. In the evaluation of physicochemical parameters of the treated sewage, regardless of the presence or not of probiotic strains, it presents a high primary productivity. The use of probiotics (Bacillus licheniformis, Bacillus cereus and Bacillus subitillis and yeasts - Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces boulardi) promotes improvements in the parameters of feed intake and specific growth rate in the Nile tilapia grown in treated water from sewage, reduces the proportion of lipids in weight gain and increases the proportion of crude protein in weight gain. However, it does not influence weight gain, feed conversion and fish survival. Fish grown in treated sanitary sewage, regardless of the use or not of probiotic strains have a higher protein content and lower fat content.

Resumo em Português:

RESUMO O abastecimento de água e o saneamento são dois serviços essenciais para a sociedade, ainda mais no Brasil, onde há, historicamente, um déficit desses serviços básicos. Além disso, também se sabe que tais serviços envolvem muitos atores, que muitas vezes possuem perspectivas conflitantes, características de problemas multicriteriais. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo avaliar o serviço de abastecimento de água de oito municípios do Estado do Rio Grande do Norte (RN). Para tanto, foram selecionados 11 critérios, levando-se em consideração aspectos operacionais, financeiros e de qualidade da água, e foi adotado o método de apoio multicritério à decisão TOPSIS. Também foi utilizado o procedimento da entropia para a obtenção dos pesos de cada critério. Os resultados apontaram o município de Lagoa Nova como a alternativa com melhor serviço de abastecimento de água entre as opções estudadas. Em contrapartida, Santana do Matos foi o município com a pior avaliação do conjunto de alternativas estudadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Water supply and sewage are two essential services to society, especially in Brazil, where historically there has been a deficit of these crucial services. Moreover, it is also known that such services involve many actors who often have conflicting perspectives, characteristics of multicriteria problems. Thus, this paper aimed to evaluate the water supply service in eight cities of Rio Grande do Norte State, Brazil. Eleven criteria were selected, considering operational, financial and water quality aspects. We adopted the TOPSIS method to support the multicriteria decision. In addition, the entropy method was used to obtain the weights for each criterion. The results showed the city of Lagoa Nova as the alternative with the best water supply service of the alternatives studied. In contrast, Santana do Matos was the city with the worst water supply assessment of all the studied alternatives.

Resumo em Português:

RESUMO O monitoramento e a avaliação da qualidade das águas superficiais são de fundamental importância para a gestão sustentável dos recursos hídricos. Nesse contexto, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar a qualidade da água de rios localizados em diferentes municípios. Para tanto, foram selecionadas dez cidades do Estado da Bahia, das quais sete contavam com Sistema Público de Esgotamento Sanitário (SES) e três eram desprovidas de tais serviços. Utilizou-se o registro trimestral realizado pelo Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Estado da Bahia (INEMA) da concentração de coliformes termotolerantes, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), fósforo total e oxigênio dissolvido (OD), bem como o Índice de Qualidade da Água (IQA) de 14 pontos monitorados no período compreendido entre 2008 e 2015. Os dados foram submetidos à análise estatística, utilizando o teste de Kruskal-Wallis. Verificou-se que as cidades de Feira de Santana, Itabuna, Jequié e Itororó, as quais possuem SES e os maiores percentuais de população atendida com rede de esgoto no meio urbano, foram as que apresentaram o maior percentual de pontos com águas em dissonância com o estabelecido pela Resolução CONAMA nº 357/2005 para os quatro parâmetros avaliados e os menores valores de IQA. É provável que tal resultado esteja relacionado com o fato de essas cidades apresentarem o maior número de habitantes e, portanto, gerarem maiores volumes de esgotos potencialmente lançados nos rios, quando comparadas com os municípios sem SES. A universalização e a efetividade dos SESs são medidas que podem contribuir para a melhoria da qualidade das águas dos rios, tendo em vista que o lançamento de esgoto foi considerado a principal causa para a degradação dos corpos d’água avaliados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Monitoring and evaluation of surface water quality are of paramount importance for the sustainable management of water resources. Hence, the objective of this study was to evaluate the water quality of rivers located in different cities. Ten cities in the State of Bahia were selected, seven with sewage public system and three without it. We used the quarterly registry of the thermotolerant coliforms concentration of INEMA, BOD, total P, DO and water quality index of 14 points monitored in the period from 2008 to 2015. Data underwent statistical analysis using Kruskal-Wallis test. We verified that the cities of Feira de Santana, Itabuna, Jequié and Itororó, which have the sewage system and the highest percentages of population served with sewage in the urban area were those that presented the highest percentage of points in dissonance with CONAMA Resolution n. 357/2005 for the four evaluated parameters and the lowest water quality index values. This result may possibly be related to the fact that these cities present the largest number of inhabitants and, therefore, generate larger volumes of potentially sewage in rivers, when compared to cities without public sanitary sewage. The sewage system universalization and effectiveness are measures that may contribute to the improvement of river water quality, considering the discharge of sewage is the main cause for water quality degradation.

Resumo em Português:

RESUMO O presente artigo apresenta a construção do índice de salubridade ambiental domiciliar focado no meio rural (ISA/DR) como instrumento para diagnóstico e avaliação das condições de saúde-ambiente em meio rural, assim como sua aplicação em comunidades ribeirinhas da Amazônia. A construção do ISA/DR foi realizada com base em três referenciais: a teoria do índice de salubridade ambiental urbana para áreas de ocupações espontâneas; os aspectos teóricos e conceituais da relação saneamento e saúde; e as informações resultantes de diagnósticos de saneamento e pesquisas socioeconômicas realizadas em comunidades ribeirinhas. Para quantificar os diferentes níveis de salubridade ambiental domiciliar rural, foi efetuada a aplicação do ISA/DR aos domicílios de oito comunidades localizadas em duas unidades de conservação de uso sustentável no estado do Amazonas, Brasil. Apesar das comunidades apresentarem características sociais, econômicas, culturais e ambientais relativamente semelhantes, o ISA/DR, como instrumento de representação de fenômenos da realidade vivenciada (salubridade ambiental domiciliar), teve sensibilidade suficiente para captar a variação da situação de salubridade dos domicílios entre as comunidades estudadas. Dessa forma, recomenda-se o ISA/DR como instrumento que permite apontar cenários que direcionariam as prioridades de investimentos e ações de políticas públicas voltadas à reversão da realidade de saúde e salubridade ambiental de domicílios do meio rural brasileiro.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This paper aims to present the construction of a household environmental health index focused on rural areas (ISA/DR) as a tool for diagnosis and assessment of the rural health-environment conditions, as well as its application for Amazon rural communities. The ISA/DR construction was conducted based on three benchmarks: the theory of environmental health index for spontaneous urban areas occupations; the theoretical and conceptual aspects of the relation between water supply, sanitation and health; and the information from sanitation and socioeconomic surveys in Amazon rural communities. To quantify the different levels of environmental health situation of rural household, we applied the ISA/DR to households in eight communities located in two protected areas for sustainable use in the state of Amazonas, Brazil. Although the communities present relatively homogeneous social, economic, cultural and environmental characteristics, the use of ISA/DR as a tool for representing the phenomena of the experienced reality (household environmental health) was sensitive enough to capture the variation in the environmental health status among households of the studied communities. Therefore, we conclude that ISA/DR could be used as a tool that could direct investment priorities and public policies actions that aim at reversing the reality of environmental health of Brazilian rural households.

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho teve como objetivos identificar e avaliar os potenciais impactos da produção de ração para frango de corte com a metodologia de avaliação do ciclo de vida. A coleta de dados primários foi realizada em uma cooperativa de avicultores de Teresina (PI) e envolveu a identificação das matérias-primas, além de sua origem e quantidade, e de etapas do processo produtivo. Também, foram utilizados dados secundários do banco de dados Ecoinvent, disponível no software SimaPro, com o qual foi executada a modelagem do processo, pela qual identificamos as entradas e saídas do sistema. O método de avaliação usado foi o ReCiPe Midpoind (H). A caracterização da avaliação de impacto mostrou que os impactos mais significativos estão relacionados à utilização de ingredientes com maior teor de energia e proteína, como milho e soja. Isso se dá em razão dos impactos ambientais negativos associados à produção agrícola desses materiais (dados do Ecoinvent), além do seu transporte entre as fazendas (Uruçuí e Sebastião Leal, região sul do Piauí) e a fábrica de ração (a aproximadamente 520 km de distância de Teresina). Desse modo, são impactos ligados às atividades que ocorrem fora dos limites da cooperativa. Além disso, a utilização da farinha feita com carne e ossos, subproduto oriundo de abatedouros, determinou o aparecimento de impactos ambientais positivos em todas as categorias do método utilizado, com destaque para: eutrofização de corpos de água doce, ecotoxicidade marinha e depleção da camada de ozônio. O reaproveitamento desses subprodutos (farinha feita com carne e ossos) é ambientalmente vantajoso.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study aimed to identify and evaluate the potential impacts of feed production for broiler poultry, using the life cycle assessment methodology. Primary data collection was conducted in a poultry cooperative of Teresina, Piauí state, Brazil, and involved the identification of raw materials, as well as their origin and quantity, and the stages of the production process. In addition, we used secondary data from the Ecoinvent database, available in SimaPro software, in which the modeling was performed. The ReCiPe Midpoint (H) was used as the evaluation method. The characterization of the impact assessment showed that the greatest impacts are related to the use of ingredients with high energy and protein content, such as maize and soybeans. This is due to the negative environmental impacts associated with the agricultural production of these materials (Ecoinvent data), as well as the transport between the farms (Uruçuí and Sebastião Leal, Southern Piauí) and the feed factory (approximately 520 km away from Teresina). Thus, these impacts are associated with activities outside the cooperative boundaries. Furthermore, the use of meat and bone meal, a by-product originated from abattoirs, determined the appearance of positive environmental impacts in all categories of the used method, especially: eutrophication of freshwater bodies, marine ecotoxicity and ozone layer depletion. The reuse of these by-products (meat and bone meal) is environmentally advantageous.

Resumo em Português:

RESUMO A clínica hospitalar se depara diariamente com desafios terapêuticos advindos da presença de bactérias multirresistentes a antibióticos. Todavia, considerando que há evidência de bactérias multirresistentes nos ambientes solo e água, o presente estudo objetivou avaliar os aspectos microbiológicos de fontes de águas naturais potenciais para consumo no município de Itajubá (MG), incluindo a determinação do perfil de resistência de bactérias heterotróficas a antimicrobianos, não exigida nos critérios atuais de potabilidade. Para isso, foram realizadas análises das características microbiológicas em 11 fontes canalizadas durante a estação chuvosa e 9 fontes durante a estação seca, incluindo coliformes totais, Escherichia coli, densidade de bactérias heterotróficas e teste de resistência de bactérias heterotróficas a agentes antimicrobianos, além de características físicas e químicas. Os resultados obtidos evidenciaram elevadas porcentagens de resistência de bactérias heterotróficas aos antimicrobianos, sem relação com a época de amostragem. Entretanto, não se verificou relação entre resistência bacteriana e densidades de bactérias heterotróficas e coliformes totais, o que pode levar à falsa ideia de ausência de risco nas águas naturais estudadas que apresentem baixa contaminação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The hospital clinic daily faces therapeutic challenges arising from the presence of multidrug-resistant bacteria to antibiotics. However, considering there is evidence of multi-resistant bacteria in soil and water environments, this study aimed to evaluate the microbiological aspects of potential natural water sources for consumption in the city of Itajubá (MG, Brazil), including the determination of the resistance profile of heterotrophic bacteria to antimicrobials, which is not required in the current potability criteria. Thus, we performed analyzes of the microbiological characteristics in 11 channeled sources during the rainy season and nine sources during the dry season, including total coliforms, Escherichia coli, density of heterotrophic bacteria and resistance testing of heterotrophic bacteria to antimicrobial agents, besides physical and chemical characteristics. The results showed high resistance percentages of heterotrophic bacteria to antimicrobials, unrelated to the sampling time. However, there was no relationship between bacterial resistance and density of heterotrophic bacteria and total coliforms, which can lead to the false idea of ​​the absence of risk in the natural studied waters presenting low contamination.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade agronômica do uso de esgoto doméstico tratado em reator anaeróbio para o cultivo de melancia tipo Crimson Sweet. Em estudo de campo no Sertão Pernambucano, avaliou-se a aplicação de quatro lâminas de irrigação por meio do sistema de gotejamento. Foram avaliadas as lâminas de 50, 75, 100 e 125% baseadas nos resultados da evapotranspiração e nas exigências do sistema de irrigação adotado. A caracterização do efluente tratado indicou conformidade com as recomendações para a aplicação agrícola, entretanto a concentração de sólidos suspensos (114 mg.L-1) demandou maior frequência de limpeza dos gotejadores. Foram observados um aumento da capacidade de troca catiônica e uma redução do pH do solo em todos os tratamentos. O tratamento com lâmina a 125% resultou em frutos de maiores tamanho (20,78 cm) e peso (7,12 kg.un-1), bem como de produtividade média (61,1 t.ha-1). Estes valores são superiores às médias nacional e do Estado de Pernambuco, demonstrando a viabilidade agronômica do reúso nas condições testadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The aim of this paper was to assess the agronomic viability of using anaerobically treated domestic sewage in cultivation of Crimson Sweet watermelon. In a field experiment conducted in the semi-arid region of Pernambuco state, Brazil, four treatments (T) were used to assess the effects of irrigation using dripping system on fruits and soil. Four heights of 50% (T1), 75% (T2), 100% (T3) and 125% (T4), based on the calculated evapotranspiration and irrigation needs, were applied. The treated effluent characteristics indicated compliance with the recommendations for agricultural application, but the concentration of suspended solids (114 mg.L-1) demanded frequent cleansing of the dripper blockages. We observed an increase in the cation exchange capacity and a decrease of the soil pH in all the treatments. The best results were obtained with the treatment T4 (height of 125%), which showed watermelons of bigger size (20.78 cm), as well as the highest productivity (61.1 t.ha-1) and fruit weight (7.12 kg.un-1). These values are higher than those of the country and Pernambuco state, demonstrating the agronomic feasibility of reuse under the studied conditions.

Resumo em Português:

RESUMO O crescimento urbano tem grande impacto nos ambientes naturais, em especial nas áreas de fundos de vale. Este trabalho teve como objetivo elaborar uma ferramenta para avaliação preliminar da integridade ambiental de fundos de vale, a fim de fornecer subsídios aos gestores da administração pública no diagnóstico e na tomada de decisões quando da intervenção nessas áreas. Para tanto, foram selecionados indicadores ambientais e a ferramenta foi aplicada para avaliação da situação ambiental de dois fundos de vale situados na cidade de Maringá, Paraná: os córregos Mandacaru e Betty. Os indicadores foram selecionados da literatura e submetidos à apreciação de 30 profissionais que atuam com projetos de drenagem ou gestão ambiental, para que atribuíssem pesos de acordo com a relevância do indicador para se avaliar a condição ambiental de fundos de vale localizados em cidades de médio porte, com urbanização e infraestrutura já consolidados. Ao final da aplicação dos indicadores, foi calculado o índice de atendimento aos indicadores propostos (I). Para caracterizar os dois fundos de vale objetos de estudo deste trabalho foram elaborados mapas temáticos, consultados estudos publicados sobre a região e realizados trabalhos de campo. O córrego Mandacaru apresentou atendimento aos indicadores propostos (I) igual a 35,88%, e o córrego Betty, igual a 43,20%. Ambos os córregos tiveram sua condição ambiental classificada como ruim, de acordo com a metodologia aplicada.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Urban growth has a significant impact on natural environments, particularly in valley bottom areas. This paper aimed to elaborate a tool for the preliminary assessment of the environmental integrity of valley bottoms in order to provide preliminary support to managers of public administration in the diagnosis and decision-making to intervene in these areas. Therefore, we chose environmental indicators and the tool was applied to assess the environmental situation of two valley bottoms located in the city of Maringá, Paraná State, Mandacaru and Betty streams. The indicators were selected using literature as references and underwent the assessment of 30 professionals who work in drainage projects or environmental management, so that they attributed weights according to the relevance of the indicator to assess the environmental condition of valley bottoms located in medium-sized cities, with consolidated urbanization and infrastructure. At the end of the application of indicators, the rate of compliance with the proposed indicators (I) was calculated. To characterize the two valley bottoms, which are the fields of study, thematic maps were prepared and we consulted published studies on the region and conducted fieldworks. The Mandacaru stream presented services to the proposed indicators (I) equal to 35.88% and the Betty stream was equal to 43.20%. Both streams have their environmental condition classified as poor, according to the applied methodology.

Resumo em Português:

RESUMO Os sistemas de aproveitamento de água de chuva baseiam-se na coleta do escoamento de superfícies pouco permeáveis, como telhados e ruas. Esses sistemas são projetados, muitas vezes, com dados de pluviômetros, e não de pluviógrafos, e podem desconsiderar informações importantes da quantidade precipitada disponível para aproveitamento. Neste trabalho foram realizados experimentos em laboratório com simulação de chuvas de baixa, moderada e forte intensidades sobre um telhado cerâmico. As análises indicam que chuvas com intensidade entre 12,8 e 61,6 mm h-1 (moderada a forte) resultam em coeficiente de escoamento superior a 0,9, enquanto em chuvas com baixa intensidade (inferior a 1,2 mm h-1), o coeficiente de escoamento diminui drasticamente, aproximando-se a 0 para intensidades próximas a 0,25 mm h-1. Conclui-se que, para as condições dos experimentos realizados, a absorção de telhas cerâmicas influencia mais na redução do escoamento superficial para chuvas de baixa intensidade do que para chuvas de intensidade moderada ou forte.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Rainwater harvesting consists on the collection of runoff from low permeable surfaces, as roofs and streets. Designing these systems is often based on pluviometer data and not on pluviograph data, therefore they do not consider crucial data on the amount of rainwater available to harvesting. Laboratory experiments were conducted by simulating low, moderate and high intensity rainfall on a ceramic tile roof. Results shown that rainfall intensities between 12.8 and 61.6 mm h-1 (moderate to high intensity) lead to runoff coefficients greater than 0.9, while for rainfall low intensities (lower than 1.2 mm h-1), the runoff coefficient drastically decreased, reaching values of zero for rainfall intensities lower than 0.25 mm h-1. In conclusion, for the simulated experimental conditions, water absorption of the ceramic tiles is more significant on the runoff for very low rainfall intensities than the strong or moderate rainfall intensities.

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho teve por objetivo produzir lodo granular aeróbio num reator em batelada sequencial não tubular, uma geometria diferente da usualmente utilizada nesses sistemas. Este reator foi inoculado com lodo ativado proveniente de uma estação de tratamento de esgoto municipal. O reator foi operado com ciclos de seis horas, com cinco horas de reação totalmente aeróbia. O efluente simulado continha um derivado de amido usado na indústria têxtil. A indução da granulação foi conseguida por meio da redução gradual do tempo de sedimentação, verificando-se que este é um parâmetro crítico do sistema. Após estabilização, com um tempo de sedimentação de 3 minutos, obteve-se um índice volumétrico de lodo de 25 mL.gSST-1, uma concentração de biomassa de 7 gSST.L-1 e uma eficiência de remoção da demanda química de oxigênio de 88%. Os grânulos obtidos foram armazenados úmidos durante 7 meses, a 4 e 25ºC, obtendo-se resultados excecionais na repartida dos reatores, com rápida recuperação das suas características de sedimentação, taxa de crescimento, estrutura e integridade granulares.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study aimed to produce aerobic granular sludge in a non-tubular sequencing batch reactor, which is an unusual geometry in these systems. This reactor was inoculated with activated sludge from a municipal wastewater treatment plant. The reactor was operated in cycles of six hours, with five hours of fully aerobic reaction. The simulated wastewater contained a starch derivative used in the textile industry. Granulation was induced by gradually reducing the settling time; therefore, this is a critical parameter of the system. After stabilization, with a sedimentation time of 3 minutes, a Sludge Volume Index after 30 minutes of settling of 25 mL.gSST-1, a biomass concentration of 7 gTSS.L-1 and a Chemical Oxygen Demand removal of 88% were obtained. The granules were stored wet for 7 months at 4 and 25ºC, yielding exceptional results in the re-start of the reactor, with rapid recovery of their sedimentation characteristics, growth rate, and granular structure and integrity.

Resumo em Português:

RESUMO O presente estudo foi realizado na bacia hidrográfica do Rio do Peixe, Quadrilátero Ferrífero (QF), em Minas Gerais. Essa bacia apresenta um cenário geológico distinto e atividades antrópicas diversificadas, como a mineração de ferro, ouro e gemas, a agropecuária e a silvicultura. O principal objetivo desta pesquisa foi investigar as possíveis fontes de contribuições antropogênicas dos metais em sedimentos de fundo. Para isso, foram realizadas duas campanhas com amostragens de sedimentos de fundo em 12 pontos da bacia, nos meses de março e julho de 2015. A partir da técnica analítica de espectrometria de emissão óptica com plasma, foram detectadas concentrações de Al, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Ti e Zn nos sedimentos de fundo. Os resultados dos indicadores da qualidade dos sedimentos fator de contaminação (FC), fator de enriquecimento (FE) e índice de geoacumulação (IGEO) demonstraram que há interferências antrópicas, sendo as atividades minerárias e industriais, o despejo de efluentes domésticos e o uso e a ocupação do solo inapropriado apontados como as principais fontes de contaminação de metais da bacia.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The present study was carried out in the river basin area of Rio do Peixe, Iron Quadrangle, in Minas Gerais, Brazil. This basin presents geological scenario and diversified anthropic activities, such as iron, gold and gems mining, agriculture, and forestry. The main objective of this research was to investigate the possible sources of anthropogenic contributions of metals in bottom sediments. Thus, two surveys were carried out on bottom sediments at twelve basin sites from March to July of 2015. Based on the plasma optical emission spectrometry analytical technique, we found concentrations of Al, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Ti and Zn in the bottom sediments. The results of the FC, FE and IGEO sediment quality indicators showed that there are anthropic interferences, in which mining and industrial activities, disposal of domestic effluents and use and occupation of inappropriate soil are identified as the main sources of metals contamination of the basin.

Resumo em Português:

RESUMO A cobrança pelo uso da água bruta no Brasil foi introduzida pela Lei nº 9.433, de 08 de janeiro de 1997, como um instrumento econômico de gestão dos recursos hídricos brasileiros, com o intuito de induzir os agentes usuários ao uso racional da água, reconhecer o valor econômico da água e obter recursos financeiros. A Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco implementou o seu sistema de cobrança pelo uso da água em julho de 2010, não passando por nenhuma modificação ou melhoria desde então. Nesta pesquisa, apresenta-se uma análise desse sistema de cobrança, identificando os aspectos passíveis de aperfeiçoamento e a simulando as modificações propostas para a Região Hidrográfica do Submédio São Francisco. Os resultados indicaram que é necessário rever os valores de cobrança adotados atualmente. Os Preços Públicos Unitários (PPUs) apresentam defasagem acumulada em torno de 50%, mediante as taxas inflacionárias brasileiras. Os aspectos quantitativo, qualitativo e de proteção a situações emergenciais, atualmente existentes na metodologia de cobrança, não se mostram suficientes para auxiliar na sustentabilidade hídrica da bacia. Entre as alterações sugeridas para o sistema de cobrança estão a consideração de situações de escassez hídrica, de prioridade no uso, de tratamento dos efluentes e de tecnologia de irrigação. Tais alterações revelam-se eficazes ao reduzir/aumentar consideravelmente os valores a serem pagos pelos usuários, podendo, assim, induzir ações preventivas e de redução dos desperdícios.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT A raw water charge in Brazil was introduced by Law nº 9.433 on 8 January, 1997, as an economic instrument to manage Brazil’s water resources. Its purpose is to induce water users to rationally consume water, to recognize the economic value of water, and to obtain financial resources. The São Francisco River Basin implemented a raw water charge in July of 2010, and nothing has changed or improved since. This paper presents an analysis of this raw water charge system, identifies aspects that can be improved, and simulates the proposed improvements for water users of the Submédio São Francisco Hydrographic Region. The results showed that it is necessary to review the values currently used in the raw water charge system. The public unit prices (PUP) have an accumulated lag of around 50%, due to Brazilian inflation rates. The measurement of quantitative and qualitative aspects in addition to the protection against emergency situations that currently exist in the raw water charge system are not sufficient to assist in the basin’s water sustainability. Changes suggested for the raw water charge system include the consideration of water scarcity, priority in water use, the treatment of effluents and irrigation technology, among others. Such changes prove to be effective in considerably reducing or increasing amounts to be paid by users, and can thus induce preventive actions and reduce waste.

Resumo em Português:

RESUMO Nanopartículas de óxidos de titânio (TiO2), zinco (ZnO) e ferro (Fe3O4) podem ser utilizadas na foto-oxidação de poluentes orgânicos, e em muitas outras aplicações. No entanto, entre os desafios para aplicação tecnológica dos desenvolvimentos científicos da nanotecnologia dois aspectos ainda são pouco explorados: a investigação sobre os métodos de preparação de nanomateriais compatíveis com o ambiente, e o estudo sobre a variabilidade das propriedades de nanomateriais. Diferentes métodos de síntese de partículas de TiO2, ZnO e Fe3O4 foram usados para obter dispersões coloidais com nano e micropartículas desses semicondutores. As partículas de TiO2, ZnO e Fe3O4 obtidas foram testadas como fotocatalisadores e aumentaram a taxa de fotodegradação do corante orgânico rodamina B (RHB) em até 20,5 vezes. Foram selecionadas as rotas de síntese que melhor atendem aos princípios da Química Verde para obtenção de partículas de ZnO e TiO2. Entretanto, para a aplicação comercial dessas partículas, ainda é preciso reduzir a variação em seus desempenhos fotocatalíticos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Titanium (TiO2), zinc (ZnO), and iron (Fe3O4) oxides nanoparticles can be used photo oxidation, of organic pollutants, as well as in many other ways. However, among the challenges for technological application (scale-up) of scientific developments that include nanotechnology, two aspects are still rarely explored: research on environmentally compatible preparation methods of the nanomaterials as well as the study of the variability of the properties of the nanomaterials. Different methods for the synthesis of TiO2, ZnO and Fe3O4 particles were used to obtain sols with these semiconductor nano- and microparticles. The TiO2, ZnO and Fe3O4 particles obtained were tested as photocatalysts, and they increased the photodegradation rate of the organic dye rhodamine B up to 20.5 times. The synthetic routes for obtaining ZnO and TiO2 particles that best met the Green Chemistry principles were selected. However, for commercial application of these particles, it is still necessary to reduce the variation in their photocatalytic performance.

Resumo em Português:

RESUMO O módulo de fossa verde (MFV) corresponde a um modelo alternativo de tratamento de efluente domiciliar que considera o reúso da água em quintais produtivos, contribuindo para o saneamento rural. O presente estudo tem por escopo a avaliação de 70 unidades desses módulos instalados no semiárido brasileiro e inclui teste de qualidade sanitária dos vegetais cultivados, proposta de dimensionamento, taxa de acumulação do lodo produzido e avaliação do tempo de manutenção do MFV. O dimensionamento levou em conta o consumo de água, tendo sido avaliadas in loco a demanda hídrica para uma residência com (R1) e uma sem (R2) água canalizada. Além disso, foi mensurada a contribuição de esgoto e o coeficiente de retorno em cada caso. As amostras analisadas de tomate (Solanum esculentum), pimenta (Capsicum chinense), banana (Musa sp.) e da folha de malvarisco (Plectranthus amboinicus L.) apresentaram valores de coliformes termotolerantes inferiores a 10 UFC.g-1 e ausência de Salmonella sp., indicando que os produtos atendem aos padrões sanitários. Os consumos hídricos para R1 e R2 foram de 50 e 34 L.hab-1.dia-1, enquanto os valores referentes à produção de esgoto foram de 13,1 e 1,2 L.hab-1.dia-1, respectivamente. Isso indica coeficientes de retorno equivalentes a 26 e 3% para R1 e R2, simultaneamente, o que difere substancialmente do valor comumente preconizado (80%). O sistema apresenta baixa demanda de manutenção: remoção do lodo da câmara de digestão a cada cinco anos e três meses, em média.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The green pit module corresponds to an alternative model to treat domestic sewage in rural areas, which considers water reuse in productive yards, contributing to rural sanitation. The present investigation has assessed the green pit module performance based on 70 modules installed in the semiarid region of Brazil and includes sanitary quality test of cultivated vegetables, sizing proposal, rate of accumulation of the sludge produced and evaluation of the maintenance period of the green pit module. A design method was presented, which is based on water consumption, and has been assessed on site for two kinds of homes: those with (R1) and without (R2) tap water supply. In addition, we measured the sewage contribution and return coefficient for each case. The analyzed samples of tomato (Solanum esculentum), pepper (Capsicum chinense), banana (Musa sp.) and “malvarisco” leaves (Plectranthus amboinicus L.) presented low levels of coliform (below ten colony-forming units per gram) and absence of Salmonella sp., which complies with the Brazilian sanitation legislation. The water consumption for R1 and R2 were 50 and 34 L.resident-1.day-1, whereas sewage per capita production totaled 13.1 and 1.2 L.resident-1.day-1 for R1 and R2, respectively. This indicates return coefficients of 26 and 3% for R1 and R2, respectively, which differs significantly from the usually recommended value (80%). The system presents low maintenance demand: the sludge should be removed every 5.3 years, on average.

Resumo em Português:

RESUMO A privatização é frequentemente mencionada como uma potencial solução para os problemas dos serviços de abastecimento de água. Todavia, são raros os estudos sobre os reais impactos da privatização, sobretudo no Brasil. O objetivo deste trabalho foi comparar o desempenho dos prestadores públicos e privados no Brasil entre 2003 e 2013. A metodologia baseou-se na análise dos indicadores do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, por meio de análises fatoriais e testes não paramétricos. Também testou-se a aplicação de modelos de regressão linear, embora sem sucesso. A análise visual dos boxplots sugeriram diferenças no desempenho entre prestadores público e privado em anos específicos. Essa situação foi confirmada por meio dos testes não paramétricos. Todavia, os serviços privatizados já tinham o melhor desempenho desde o início do período de análise, o que corrobora o argumento de que a privatização tende a ocorrer em municípios que já apresentam condições favoráveis de abastecimento de água. Estudos futuros são, finalmente, sugeridos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Privatization is often mentioned as a potential solution to water supply problems. However, few studies have addressed the real impacts of privatization, particularly in Brazil. The objective of this study was to compare the performance of public and private water supply services in Brazil between 2003 and 2013. The methodology was based on the analysis of the indicators of the Brazilian National Information System on Sanitation, through factor analyses and nonparametric tests. The study also conducted linear regression models, without success. The visual analysis of the boxplots suggested significant differences in the overall performance of public and private groups in specific years. This situation was confirmed in nonparametric tests. However, privatized services had the best performance since the beginning of the analysis period, a fact that corroborates the argument that privatization tends to occur in municipalities with more favorable water supply services. Future studies are, finally, suggested.

Resumo em Português:

RESUMO Com o objetivo de avaliar a remoção e a concentração dos metais cádmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), chumbo (Pb), ferro (Fe), níquel (Ni) e zinco (Zn) em águas residuais municipais, foram conduzidos ensaios de campo utilizando o método do escoamento em duas taxas de aplicação superficial, 0,30 e 0,20 m3.m-1.h-1, em uma rampa de 4,25 × 40 m, com 3,5% de declividade, plantada com Tifton 85 (Cynodon spp.). Em amostras coletadas durante o estudo de 15 meses, apenas Cu, Cr e Pb excederam os limites de lançamento de acordo com a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 430/2011 (BRASIL, 2011). A taxa de aplicação não influencia na remoção superficial de Cd, Cr, Cu, Fe, Ni e Pb, no entanto maior remoção de Zn ocorreu ao empregar taxas de aplicação superficial de 0,30 m3.m-1.h-1. A taxa de aplicação não influencia a incorporação de Cd, Cr, Fe, Ni e Zn na biomassa, porém maior incorporação de Pb ocorreu ao aplicar 0,20 m3.m-1.h-1.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In order to evaluate the removal and concentration of the metals cadmium (Cd), chrome (Cr), copper (Cu), lead (Pb), iron (Fe), nickel (Ni) and zinc (Zn) in municipal wastewater, we conducted field tests using the method of overland flow under two rates of surface application, 0.30 and 0.20 m3.m-1.h-1, on a ramp of 4.25 × 40 m with a slope of 3.5%, planted with Tifton 85 (Cynodon spp.). In samples collected during the 15-month study, only Cu, Cr and Pb exceeded the discharge limit according to the National Environment Council (CONAMA) Resolution n. 430/2011 (BRASIL, 2011). The application rate does not influence the surface removal of Cd, Cr, Cu, Fe, Ni and Pb; however, higher Zn removal occurred by applying rates of surface application of 0.30 m3.m-1.h-1. The rate of application does not influence the incorporation of Cd, Cr, Fe, Ni and Zn in the biomass, but greater incorporation of Pb occurred when applying 0.20 m3.m-1.h-1.