Resumo em Português:

RESUMO Avaliou-se o crescimento vegetativo e a produção de milho em campo, fertirrigado com diferentes doses de água residuária da estação de tratamento de esgoto de Janaúba, Minas Gerais. Utilizou-se o delineamento em quatro blocos casualizados com parcelas subdivididas, sendo cinco tratamentos: água limpa + adubação mineral; e água residuária tratada equivalente a 50; 100; 150 e 200% da adubação com 60 kg.ha-1 de K2O em cobertura. Nas subparcelas, avaliaram-se as plantas aos 24, 38, 51 e 74 dias após a emergência. O fornecimento de doses de potássio via água residuária tratada além de 142% da dose recomendada do nutriente reduz o diâmetro transversal da copa. A produtividade do milho em grãos não é influenciada pela aplicação de água residuária tratada.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT We evaluated the growth and yield of maize field, fertigated with different wastewater rates coming from Janaúba sewage treatment plant (Minas Gerais State, Brazil). The split-plot on a randomized complete block design was used with five levels: mineral fertilizer + clean water, treated wastewater like to 50%, 100%, 150% and 200% fertilization with 60 kg.ha-1 K2O topdressing. As subplots, maize plants were evaluated at 24, 38, 51 and 74 days after emergence. Potassium supply 142% above the recommended level decrease the transversal canopy diameter. Maize grain yield is not affected by wastewater fertigation.

Resumo em Português:

RESUMO A bacia do rio Passaúna situa-se na parte superior da Bacia do Rio Iguaçu e inclui um reservatório de águas de abastecimento público para mais de 500 mil habitantes da região metropolitana de Curitiba. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade das águas desse reservatório e identificar eventuais ocorrências de tendência temporal de variação. O estudo de características físicas, químicas e biológicas do corpo de água envolveu dados históricos e recém-adquiridos de nove indicadores e três índices: Índice de Qualidade das Águas (WQI), Índice de Estado Trófico (TSI) e Índice de Diversidade de Shannon-Weaver (H’) para diversidade de macroinvertebrados. A conformidade aos padrões de qualidade prescritos foi analisada com base em curvas de permanência de qualidade de água. Duas formas de cálculo do WQI foram contrastadas para averiguar o efeito de disponibilidade incompleta de dados. Tendências temporais em parâmetros-chave foram buscadas com o teste de correlação de Spearman. Os resultados do WQI, entre 1991 e 2014, indicaram que a qualidade da água do reservatório pode ser classificada como “boa”, apresentando tendência estatisticamente significativa de melhoria na última década de tal período. Os resultados obtidos para o TSI ficaram na faixa oligotrófico/mesotrófico e sem tendência significativa de variação temporal. O resultado de biodiversidade do H’=1,6, obtido com dados adquiridos em 2014, indicou um ecossistema aquático moderadamente degradado, tipicamente associado com o represamento de cursos de água e com um certo grau de comprometimento da qualidade da água. A abordagem integradora multi-indicadores de aspectos físicos, químicos e biológicos adotada neste estudo conferiu robustez à avaliação realizada da qualidade de água do corpo de água no médio-longo prazo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The Passaúna catchment is part of the Upper Iguaçu watershed and includes a water supply reservoir for over 500,000 inhabitants of Curitiba metropolitan region. The aim of this study was to establish the state of reservoir water quality, and whether it has undergone any recent medium- and long-term variations. A physical-chemical-biological assessment was undertaken using nine indicators and three indexes: Water Quality Index (WQI), Trophic State Index (TSI) and Shannon-Weaver Index (H’) for macroinvertebrate diversity. Compliance with the prescribed quality standards for the water body was verified using frequency curves. Two WQI calculation approaches were contrasted to test for conditions of partial data unavailability. Temporal trends in key parameters were assessed using Spearman’s rank correlation coefficient. WQI results from 1991-2014 indicated that the water quality may be classified as good and improved in the final decade of such period, while most TSI results were in the oligotrophic/mesotrophic range, but with no significant temporal trend. The biodiversity result of H’=1.6 obtained with data acquired in 2014 indicated a moderately degraded ecosystem that is typically associated with flow regulation and a degree of water quality impairment. Such a multi-indicator integrated physical-chemical-biological monitoring approach comprised a robust framework for assessments of medium-long term aquatic health.

Resumo em Português:

RESUMO Este estudo mostra como o processo de sedimentação em reservatórios afeta o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em reservatórios do estado do Ceará. Presume-se que os reservatórios tenham, inicialmente, forma cônica invertida. Foram investigadas três formas de sedimentação: tipo 1, com deposição paralela ao perímetro molhado; tipo 2, com deposição distribuída proporcionalmente à profundidade da água; e tipo 3, com deposição concentrada no fundo do reservatório. Esses padrões de sedimentação foram encontrados em diversos reservatórios do Ceará, com capacidades de aproximadamente 0,5 a 100 hm3. No entanto, o padrão tipo 2 foi o mais frequente. Neste trabalho, foram estudados cinco grandes reservatórios, com capacidades superiores a 100 hm3, utilizando-se a abordagem de Monte Carlo e levando em conta o assoreamento ao longo do horizonte temporal. Verificou-se que a distribuição de sedimentos pode afetar significativamente o balanço entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação em grandes reservatórios. Os resultados para o padrão tipo 1 têm menor impacto sobre a vazão regularizada do reservatório, seguido dos tipos 2 e 3. Para o reservatório Cedro, a vazão regularizada seria zero em 2115, assumindo um padrão de deposição tipo 3. Esses resultados reforçam a necessidade de monitoramento do assoreamento em grandes reservatórios do semiárido brasileiro. Além disso, este estudo fornece uma metodologia relativamente simples para prever o impacto do assoreamento na relação entre vazão regularizada, sangria e perdas por evaporação, para os três padrões de sedimentação mais comumente encontrados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This study shows how the sedimentation process in reservoirs affects the yield-spill-evaporation losses in reservoirs of Ceará State, Brazilian Northeast. Reservoirs are assumed to have, initially, inverted conical shape. Three forms of sedimentation were investigated: type 1, with deposition occurring parallel to the wetted perimeter; type 2, deposition distributed proportionally to the water depth; and, type 3, deposition concentrated in the reservoir bottom. These sedimentation patterns were found in many reservoirs in Ceará, with capacity ranging from about 0.5 to 100 hm3. Nevertheless, type 2 pattern was the most frequent. In this paper, five large reservoirs, over 100 hm3, were studied using Monte Carlo approach, and considering the silting over the time horizon. It was found that sediment distribution can significantly affect the yield-spill-evaporation trade-off on large reservoirs. Type 1 results have the lowest impact on reservoir yield, followed by type 2 and type 3. For Cedro reservoir, the yield would go to zero in 2115, assuming a type 3 deposition pattern. These results reinforce the need for monitoring sedimentation in large reservoirs in the Brazilian semiarid region. In addition, this study provides a relatively simple methodology to predict the impact of siltation on reservoir yield-spill-evaporation relationships, for the three most found patterns of sedimentation.

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RESUMO A medição da sustentabilidade tem sido tema recorrente nas discussões sobre o meio ambiente. Este artigo trata das potencialidades e limitações de instrumentos de mensuração da sustentabilidade (IMS) por meio de revisão da literatura e pesquisa de campo com especialistas. Os resultados mostram concordância entre as opiniões dos especialistas e as encontradas na literatura no que se refere ao grau de relevância dos resultados da aplicação dos IMS para as dimensões ambiental, social e econômica da sustentabilidade e sobre a concordância ou discordância quanto às potencialidades e às limitações desses instrumentos. Para a dimensão ambiental, a pegada ecológica foi considerada a mais relevante; para a social, o barômetro da sustentabilidade foi apontado como o mais importante; e para a econômica, o Pressão, Estado, Resposta (PER) foi o mais relevante. Os resultados também mostram que todas as potencialidades pesquisadas foram consideradas importantes para os IMS. Ao viabilizarem medidas de sustentabilidade, os IMS colaboram para a conservação do meio ambiente e o desenvolvimento sustentável, contribuindo para a conscientização da sociedade e de gestores e fornecendo subsídios para a realização de ações visando à melhoria da sustentabilidade, porém as limitações dos IMS reforçam a dificuldade de se ter uma ferramenta que reflita a natureza holística da sustentabilidade em toda a sua amplitude.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Sustainability measurement has been a recurrent theme concerning environmental debates. This article deals with the capabilities and restrictions of sustainability measurement tools (SMT) using technical literature review and field research with experts. The results show consensus amongst expert’s positions and those found in the technical literature about both the importance level of the sustainability measurement tools implementation results and the capabilities and restrictions of these tools. The ecological footprint is regarded here as the most significant to the environmental dimension. The barometer of sustainability is regarded here as the most significant to the social dimension, and PER is regarded here as the most important to the economical dimension. Results also show that all researched capabilities are regarded here as relevant to SMT. By the application of sustainability measurement, SMT contribute to the environmental protection and sustainable development, raising managers’ and society’s awareness and providing sustainability improvements. SMT limitations enhance the obstacles for a tool to reflect the holistic nature of sustainability in its all extent.

Resumo em Português:

RESUMO Modelos de vulnerabilidade são importantes ferramentas no estudo da contaminação da qualidade das águas. Esta pesquisa avaliou o risco de contaminação pela presença de disposição final de resíduos sólidos urbanos (DRS) em bacias de captação superficial de água (BCSs) no Estado de Goiás, Brasil. Foi realizada a identificação e caracterização das BCSs e das DRSs em um sistema de informações geográficas utilizando o software QGis 2.12.0 Lyon. A sobreposição das informações permitiu a identificação das BCSs com DRSs em suas delimitações, aplicando a elas o índice de susceptibilidade (IS), composto por características intrínsecas e extrínsecas das BCSs. Pelo cálculo da vulnerabilidade média foram selecionadas as BCSs com maior risco de contaminação, bem como as DRSs presentes, as quais foram analisadas por seis parâmetros técnicos. Dessa forma, foram identificadas 204 BCSs e 228 DRSs, sendo 93% classificadas como lixões. O IS foi calculado para as 43 BCSs com presença de 69 DRSs em suas áreas, selecionando as nove mais vulneráveis com a existência de 18 DRSs. A interdependência dos parâmetros avaliados possibilitou o cálculo do risco nessas DRSs. Conclui-se que a avaliação da vulnerabilidade se mostrou eficaz e de grande relevância para a identificação das BCSs mais susceptíveis à contaminação de suas águas, podendo ser aplicada a outras áreas de estudo. Em Goiás, a análise permitiu o cálculo do risco existente em 18 DRSs, sendo 4 delas classificadas como de risco alto, devendo ser consideradas prioritárias para adequação ou remediação de suas áreas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Vulnerability models are important in the study of water contamination by different soil usage activities. This research’s goal is to evaluate the contamination risk by the presence of an urban solid waste disposal site (UWDS) within the surface water catchment basins (SWCB) used in the public water supply of Goiás, Brazil. Identification and characterization of SWCBs and UWDSs have been done in a geographical identification system using the QGis2.12.0 Lyon software. The information overlapping allowed the identification of SWCBs that had an UWDS within its limits, applying to them the Susceptibility Index (SI), composed by intrinsic and extrinsic SWCB characteristics. Calculating the average vulnerability, SWCBs, which presented the highest risk of water contamination, were selected and had their UWDSs analyzed by six technical parameters. This way, 204 SWCBs and 228 UWDSs were identified, out of which 93% were classified as irregular dumping sites. The SI was calculated for each SWCB that had the presence of UWDSs within their areas (43 SWCBs with 69 UWDSs), pointing the 9 most vulnerable ones, which had 18 UWDSs within its limits. The interdependence of the evaluated parameters allowed to calculate the risk in these UWDSs. In conclusion, the vulnerability evaluation has been proven effective and of great relevance in the identification of the SWCBs most susceptible to water contamination, and it can be applied to other studies. In Goiás, the analysis allowed the existing risk calculation for each of the 18 UWDSs, out of which 4 were found high-risk being in need of priority adequation and remediation.

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RESUMO A possibilidade do uso de herbicidas em ecossistema aquático para controle de macrófitas quando em condições de desequilíbrio levou à necessidade de estudos que avaliam a concentração de efeito que seja eficiente e ecologicamente equilibrada, sem causar maiores impactos aos organismos não alvo e ao ecossistema aquático. O glifosato é o princípio ativo de alguns herbicidas e é conhecido pela sua eficácia, amplo espectro de ação e baixa toxicidade. Neste trabalho foi investigada a menor concentração de efeito para controle da Eichhornia crassipes e da Salvinia sp em experimentos realizados em triplicata e observados pelo período de 20 dias após aplicações de glifosato nas concentrações de 6,25; 12,5; 25,0; 50,0 e 100 L.ha-1. Como resultado, verificou-se que apenas a concentração de 100 L.ha-1 apresentou diferença significativa de efeito comparada ao controle. O efeito ao final do vigésimo dia foi superior a 90%, tornando-se aparente a partir do décimo dia. Existiu uma pequena diferença na sensibilidade entre as espécies, no entanto, a concentração de efeito foi semelhante. A dose de 100 L.ha-1 impediu a ocorrência de rebrota, no prazo de 30 dias, e causou efeito residual pobre em espécies vegetais inseridas no ambiente após a aplicação do herbicida.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The possibility of using herbicides in an aquatic ecosystem, to macrophytes control in unbalanced conditions, led to the need for studies that evaluate the concentration of effect that is effective and ecologically balanced, without causing major impacts to the non-target organisms in the aquatic ecosystem. The glyphosate is the active ingredient of some herbicides and it is known for its efficacy due its broad-spectrum and non-selectivity. This study investigated the minor concentration of effect to control Eichhornia crassipes and Salvinia sp., in experiments conducted in triplicate and observed during a period of 20 days after glyphosate application in the concentrations: 6.25, 12.5, 25.0, 50.0 e 100 L.ha-1. It was verified that only the concentration of 100 L.ha-1 had significant difference of effect when compared to the control. The effect at the end of the twentieth day it was superior to 90%, becoming apparent from the tenth day on. It was observed a small difference in sensibility between the evaluated species; however, the concentration of effect was similar. The dose of 100 L.ha-1 prevented the occurrence of regrowth during thirty days, and caused a residual effect in vegetal species inserted in the environment after the herbicide application.

Resumo em Português:

RESUMO O tratamento dos esgotos sanitários gera resíduos, destacando-se o lodo, continuamente e em grande volume. Como a reciclagem da matéria orgânica do lodo apresenta restrições ambientais e sanitárias, a codisposição em aterros sanitários é alternativa interessante, principalmente pelo menor custo. A introdução de novo rejeito no aterro, com características físicas e geotécnicas distintas dos resíduos sólidos urbanos, necessita de prévia avaliação dos efeitos sobre a operação, a estabilidade e o uso futuro da área. O presente artigo enfocou a problemática da codisposição de lodos de estações de tratamento de esgotos sanitários em aterros sanitários sob o ponto de vista técnico e ambiental. Critérios de codisposição foram selecionados e submetidos à avaliação de especialistas brasileiros. O resultado foi hierarquizado por grau de importância, gerando um grupo de critérios mínimos de codisposição, representativos e de aplicação prática, constituído por: periculosidade; controle quantitativo; proporção rejeito/lodo; rotina de monitoramento; controle qualitativo; e monitoramento geoambiental, a ser considerado na decisão quanto à codisposição de lodo em aterros. Este grupo poderá contribuir para o aperfeiçoamento de critérios de projeto e operação de aterros sanitários com codisposição de lodo de estações de tratamento de esgotos, visando à disposição final segura e adequada, assim como embasar o planejamento e a execução de políticas públicas e ações mais apropriadas e sustentáveis para o setor.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Sanitary sewage treatment generates residues, particularly sludge, whose production is continuous and voluminous. Since there are environmental and economic restrictions for recycling the organic matter present in sewage sludge, co-disposal in sanitary landfills is an interesting low-cost alternative. The effects of adding sewage sludge, on the operation, stability and post-closure use of the landfill, must be accounted for, since its geotechnical and physical properties are very different from those of municipal solid waste. This paper focused on the issues of co-disposal of sewage sludge in sanitary landfills from the technical and environmental standpoints. Co-disposal criteria were selected and then evaluated by experts. The results were ordered according to their level of importance, thus consolidating a group of essential criteria, representative and of practical application, to be considered in decision making about co-disposal: hazardousness, quantitative control, waste/sludge ratio, monitoring routine, qualitative control and geo-environmental monitoring. This set of criteria should also be considered in the design and operation of sanitary landfills with sludge co-disposal, as well as in the elaboration of sustainable public policies for the sector.

Resumo em Português:

RESUMO Os lixiviados de áreas de disposição de resíduos municipais apresentam, em geral, alta complexidade, variabilidade, toxicidade, recalcitrância e alta concentração de nitrogênio amoniacal. Neste estudo, aplicaram-se técnicas combinadas para o tratamento de um lixiviado, a saber: coagulação/floculação (C/F), air stripping e ozonização, combinados com o tratamento por lodo ativado com/sem inserção de carvão ativado. O processo de C/F levou a uma redução na demanda química de oxigênio (DQO) de 58,1% e na cor, de 85,6%. O air stripping foi realizado em pH>12 e obteve-se diminuição dos níveis de nitrogênio amoniacal para abaixo de 60 mg.L-1. O processo de ozonização, com consumo de ozônio de 397 mgO3.L-1 e 2.376 mgO3.L-1, apresentou bons resultados, com aumento de 59,4% na relação DBO5/DQO e uma redução de toxicidade superior a 85%. Obteve-se melhor eficiência para o lodo ativado sem carvão ativado, com lixiviado pré-tratado por C/F + air stripping + ozonização (400 mgO3.L-1). Tal combinação resultou em uma redução de 90,6% na DQO do lixiviado e mais de 99% nos níveis de nitrogênio amoniacal.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Leachate from waste disposal areas generally presents high complexity, variability, toxicity, recalcitrance and high concentration of ammonia nitrogen. In this work, combined techniques for the treatment of leachate were applied, namely: coagulation/flocculation, air stripping and ozonation combined with activated sludge treatment with/without activated carbon. The coagulation/flocculation process led to a COD reduction of 58.1% and color removal of 85.6%. The air stripping was performed at pH>12 and reduced ammonia levels below of 60 mg.L-1. The ozonation process (ozone consumption of 397 mgO3.L-1 and 2376 mgO3.L-1) presented good results. It was observed a BOD5/COD increase of 59.4% and a toxicity reduction of more than 85%. The best efficiency was observed with sludge activated without activated carbon for the pre-treated leachate by coagulation/flocculation + air stripping + ozonation (400 mgO3.L-1). This combination resulted in a COD reduction of 90.6% and more than 99% of ammonia nitrogen removal.

Resumo em Português:

RESUMO Neste artigo foi proposto um modelo matemático simplificado para inferir sobre a capacidade erosiva de um escoamento lamoso em regime laminar com presença de roll waves (efeito pulsante) na superfície livre. Na perspectiva de aplicação de resultados no contexto de desastres naturais (corridas de lama), foi determinada a evolução da velocidade média e da tensão de cisalhamento no fundo do canal. O modelo proposto é baseado nas equações de águas rasas e na reologia de Herschel-Bulkley, como representativa das lamas. A validação e a aplicação do modelo foram feitas a partir de dados experimentais de roll waves geradas em canal no laboratório confrontados com resultados de simulações numéricas. Os resultados obtidos mostram um incremento na capacidade erosiva, na presença de roll waves, da ordem de 12% em relação ao escoamento base, valor este em concordância com os 10% apontados por Ng e Mei (1994) para uma reologia mais simplificada.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this paper, we proposed and validated a simplified mathematical model to estimate the erosive capacity of a muddy laminar flow with roll waves (pulsating effect) on the free surface. From the perspective of applying results in the context of natural disasters (mudflows), the evolution of mean velocity and bottom shear stress in the channel were determined. The proposed model is based on shallow water equations and Herschel-Bulkley rheology as representative of the muds. The model was validated by comparison with results of numerical simulations and experimental data of roll waves generated in a channel. In-depth comparative analyses were made for inferring the erosive capacity of this sort of flow. The obtained results show an increase of erosive capacity (12%) due to the presence of roll waves in relation to the uniform flow’s. Similar values (10%) were found by Ng and Mei (1994) for a more simplified rheology model.

Resumo em Português:

RESUMO Este artigo busca avaliar a distribuição das taxas de infiltração na dinâmica de áreas afetadas por processos erosivos acelerados e recobertas por material antropogênico. Foram realizados ensaios de infiltração com o uso de infiltrômetro em pontos distribuídos na área de investigação. Os dados foram ajustados à função de decaimento de Horton, e seus parâmetros, correlacionados com atributos do meio físico e do modelo digital do terreno por meio do coeficiente de correlação de Pearson. Os resultados permitiram constatar grande variabilidade das taxas de infiltração, decorrentes das complexidades geradas pelas diversas obras de contenção, com diferentes variáveis morfológicas, granulométricas e de uso da terra, nos diferentes setores amostrados. Apesar da variação espacial dessas taxas, a avaliação setorizada, coerente com as características do meio físico, permitiu a constatação das principais variáveis que interferem nos parâmetros representativos das taxas de infiltração. Assim, em setores de baixa vertente, há correlação forte entre as taxas de infiltração e a areia fina, assim como entre essas taxas e a distância do rio. Já nos setores de alto declive e pastagem, tais correlações são altas entre as taxas de infiltração final e os materiais finos (argila e argila + silte). Em setores de alta vertente, sem cobertura vegetal, as correlações mais fortes ocorrem entre a infiltração final e o fluxo de escoamento superficial acumulado. Tais dados apontam, portanto, para a complexidade do próprio fenômeno, que depende tanto das características dos materiais de superfície e da morfologia dos terrenos quanto da situação específica da área.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this paper, infiltration distribution rates were evaluated on areas affected by accelerated erosive processes and covered by anthropogenic material. Infiltration tests were performed at several samples distributed in the area. The data were adjusted to the Horton decay function, and its parameters were correlated with attributes of the physical environment and the terrain digital model, using the Pearson correlation coefficient (r). Results pointed out great variability of infiltration rates, due to the complexities generated by several structural interventions in the different sectors sampled, with different morphological, granulometric and land use variables. The analysis made sector by sector here proposed allowed verifying the main variables that interfere in the parameters that represent the infiltration rates, in spite of the spatial variability for infiltration rates. In low-slope sectors, there was a strong correlation between infiltration rates and sand, as well as between these rates and river distance. In high slope and grassland areas, such correlations are high between the final infiltration rates and the fine materials (clay and clay + silt). In high-slope areas with no vegetation coverage, the strongest correlations occur between the final infiltration and the cumulative runoff flow. Therefore, results here presented emphasize that both the characteristics of the cover materials and the morphology of the land are determinant for data analysis.

Resumo em Português:

RESUMO O planeta terra é constituído por uma grande porcentagem de água, sendo apenas 3% doce. Dessa água doce, aproximadamente 0,3% está disponível para ser utilizada pelos habitantes do planeta. Para a avaliação das condições sanitárias da água, utilizam-se bactérias do grupo coliforme, cuja presença no ambiente aquático configura um potencial indicativo de poluição, bem como do risco da presença de organismos patogênicos. O Brasil possui a maior disponibilidade hídrica do planeta, porém, em várias regiões do país, muitos rios encontram-se poluídos. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi realizar a análise microbiológica da água do Rio Bacacheri, localizado na cidade de Curitiba (PR) e incluído na seção das águas doces destinadas à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas, a fim de determinar o nível de poluição em cinco pontos pré-determinados, acompanhando o crescimento de colônias de coliformes fecais e coliformes totais através da técnica de membrana filtrante. Os resultados permitem verificar que, em todos os pontos de coleta, foi observada a proliferação de coliformes fecais e totais em valores acima do limite proposto pela resolução CONAMA nº 357/2005. Adicionalmente, nota-se que os pontos #P1, #P2 e #P5 são os mais afetados, enquanto #P3 e #P4 parecem ser os menos impactados, provavelmente pela presença de mata ciliar, bem como pela canalização de margens e fundo do rio.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The planet Earth is made up of a large percentage of water, being only 3% of fresh water. Of this fresh water, approximately 0.3% is available to be used by the planet’s inhabitants. For the evaluation of the health conditions of the water, bacteria of the coliform group are use, being their presence in the aquatic environment a potential indicative of pollution, as well as of the risk for presence of pathogenic organisms. Brazil has the highest availability of water on the planet, but in several parts of the country, many rivers are polluted. The objective of the study was to perform the microbiological analysis of the Bacacheri River water, located in the city of Curitiba, Paraná, which is included in the section of fresh waters, aimed at preserving the natural balance of aquatic communities, in order to determine the level of pollution in five pre-determined points, following the growth of colonies of fecal coliforms and total coliforms, through the membrane filter technique. The results show proliferation of fecal and total coliforms in values above the limit proposed by CONAMA no. 357/2005 Brazilian determination in all harvest points observed. In addition, points # P1, # P2, and # P5 are the most affected ones, whereas points # P3 and # P4 seem to be less affected, probably due to the presence of ciliary forest, as well as the channeling of the banks and the bottom of the river.

Resumo em Português:

RESUMO A exploração indiscriminada de água subterrânea pode causar o colapso dos aquíferos costeiros. Nesse escopo, este trabalho avaliou o comportamento da cunha salina em parte do sistema Barreiras/Marituba, que fica na costa da região metropolitana de Maceió (AL), fazendo uso de modelagem e índices hidrogeoquímicos. O modelo foi calibrado tanto para o fluxo subterrâneo como para a concentração de sólidos totais dissolvidos, nos quais atingiu coeficiente de correlação de 0,764 e 0,682, respectivamente. Foram analisados dois cenários distintos, que permitiram verificar o efeito da explotação de água subterrânea na cunha salina para uma projeção de dez anos. O primeiro considerou a explotação existente até 2015, sem acréscimos de bombeamentos. Como resultado, verificou-se o avanço da cunha salina em duas áreas do domínio e outra área sofreu recuo, além da formação de cones com ascensão vertical da água do mar. No segundo cenário, foram adicionadas, além das licenças de obras hídricas já existentes, como poços, a hipótese de instalação de 36 novos poços de bombeamento, considerando o crescimento da cidade. Porém, nesse caso, não foi possível visualizar variações significativas na zona de mescla em relação ao primeiro cenário. A análise dos índices hidrogeoquímicos apontou para maiores concentrações de cloretos na região próxima à linha do Oceano Atlântico, com pouca influência do nitrato e, no geral, indicou a existência de intrusão de água do mar.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The groundwater overexploitation can cause the collapse of coastal aquifers. In this scope, this study evaluated the behavior of the salt wedge in part of the Barreiras/Marituba system aquifer present on the coast of the Metropolitan Region of Maceió, Alagoas, using hydrogeochemical modeling and indexes. The model was calibrated for both the underground flow and the total dissolved solids concentration, obtaining a correlation coefficient of 0.764 and 0.682, respectively. Two different scenarios were analyzed, which allowed verifying the effect of the exploitation of groundwater in the salt wedge for a projection of 10 years. The first considered the existing operation until 2015, without any additional pumping. Results shows that saline wedge advanced in two areas of the domain and another site was retreated, in addition to the formation of cones with vertical rise of the sea water. The second scenario, besides the already existing waterworks licenses, was also added by the installation of 36 hypothetical pumping wells, based in the city growth. However, in this case, it was not possible to visualize significant variations in the melting zone in relation to the first scenario. The analysis of hydrogeochemical indices shows to higher concentrations of chlorides in the region near the Atlantic Ocean line, with little influence of nitrate and, in general, indicated the existence of sea water intrusion.

Resumo em Português:

RESUMO Com a crescente demanda e escassez de água são necessários esforços para viabilizar fontes alternativas de abastecimento. Assim, este trabalho teve como objetivo otimizar o tratamento da água cinza, associando os coagulantes químicos sulfato de alumínio e cloreto férrico para possibilitar o reúso da água tratada. Para tanto, a pesquisa foi dividida em três etapas: caracterização da água cinza proveniente de lavatório e chuveiro de uma residência unifamiliar; avaliação do uso combinado de sulfato de alumínio e cloreto férrico, preparados em solução de 5%, para o tratamento da água cinza, otimizando as concentrações dos coagulantes químicos aplicando o Delineamento Composto Central Rotacional e avaliando os dados via Metodologia de Superfície de Resposta e Desejabilidade Global; e avaliação da eficiência do tratamento proposto, confrontando as dosagens ótimas determinadas com os testes em laboratório. Os resultados indicaram que a associação do sulfato de alumínio (concentração de 0,470 g.L-1) e do cloreto férrico (concentração de 0,115 g.L-1) potencializou o tratamento, atingindo uma remoção de turbidez da água cinza de até 94%. Além desses resultados, houve redução de coliformes termotolerantes e do cloro residual, possibilitando o reúso na descarga das bacias sanitárias e em processos de irrigação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT With the growing demand and shortage of water, efforts are needed to enable alternative sources of supply. Thus, this work was focused on optimizing the treatment of greywater by associating the chemical coagulants aluminum sulfate and ferric chloride, to enable their reuse. Therefore, the research was divided into three stages: characterization greywater from basin and shower of a single-family residence; assessing the combined use of aluminum sulfate and ferric chloride, prepared in 5% solution for the treatment of greywater, optimizing the concentrations of chemical coagulants applying Central Composed of Rotational Design and evaluating the data via Methodology Surface Response and Global Desirability; and evaluating the effectiveness of the proposed treatment, comparing the optimum dosages determined with laboratory tests. The results indicated that the combination of aluminum sulfate (concentration 0.470 g.L-1) and ferric chloride (concentration 0.115 g.L-1) potentiated treatment, achieving a removal of greywater turbidity of up to 94%; also, thermotolerant coliforms and residual chlorine were reduced, making it possible to reuse them in the discharge of toilets and in irrigation.

Resumo em Português:

RESUMO A urbanização no Brasil, em geral, causa diversos problemas ambientais e sociais, destacando-se os de saúde pública. O presente estudo analisou o uso de ferramentas de geoprocessamento que podem ajudar a compreender a relação entre a qualidade da água em rios e a incidência de doenças diarreicas agudas. Em um município brasileiro, realizou-se o monitoramento ambiental em pontos de um rio urbano, buscou-se informações quanto às doenças diarreicas e utilizaram-se as ferramentas de geoprocessamento: análises de distribuição espacial com a ferramenta distância mais próxima e a estimativa de densidade kernel; e análises de aglomerados com a média do vizinho mais próximo e a função K de Ripley. Entre os resultados, destaca-se: o ponto com a pior qualidade da água agrupou a maioria dos casos de doenças diarreicas, corroborando a associação clássica que relaciona este resultado às piores condições de vida; entre as ferramentas utilizadas, a estimativa de densidade kernel possibilitou a visualização espacial da aglomeração dos casos de diarreia; e a função K de Ripley comprovou estatisticamente essa aglomeração. As informações do monitoramento ambiental dos rios contribuem para identificar as possíveis causas das doenças diarreicas. As análises espaciais realizadas podem ser replicadas em outros municípios com o objetivo de identificar áreas de risco às doenças diarreicas que possibilitem ações de prevenção.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Overall, urbanization in Brazil causes many environmental and social problems, among which we highlight the public health impacts. This study examined the use of geoprocessing tools that can help understand the relationship between the quality of water in rivers and the incidence of acute diarrheal diseases. In a Brazilian municipality, we carried out environmental monitoring in points of a river, then sought information as to waterborne diseases, and used the following geoprocessing tools: spatial distribution analysis with distance nearest tool and kernel density estimation; and cluster analysis with the average nearest neighbour and the K Ripley function. Among the results are the following: the point with the worst water quality groups most of the cases of diarrheal diseases, corroborating the classical association that links this result to the worst living conditions; among the tools used, the kernel density estimation enabled spatial visualization of clustering of cases of diarrhea; and Ripley’s K function statistically demonstrated this agglomeration. The information derived from the environmental monitoring of rivers contributes to identify the possible causes of diarrheal diseases. The spatial analyses conducted can be replicated in other municipalities, in order to identify risk areas to diarrheal diseases and to allow preventive actions.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo deste estudo foi desenvolver um índice de qualidade de água modificado (IQAMod), por meio de análises multivariadas, e comparar com o índice utilizado pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) (IQACETESB), para ser aplicado no Arroio Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil. Foram usados dados secundários de qualidade da água superficial do Arroio Pelotas, para o sítio de amostragem GER 48, localizado no município de Pelotas, monitorados e disponibilizados pela Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luís Roessler (FEPAM), no período entre 1997 e 2013. Entre as análises multivariadas, empregou-se a análise fatorial (AF)/análise de componentes principais (ACP). Os resultados indicaram que a ACP extraiu duas componentes principais que explicaram 100% da variância total dos dados na matriz de correlação, enquanto os escores fatoriais para o cálculo do IQAMod foram extraídos do primeiro fator, que explicou 70,6% da variância total. Concluímos que o IQAMod mostrou demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), turbidez (TH) e sólidos totais (ST) como as variáveis de mais importância na construção do índice, diferindo do IQACETESB, que apresentou as variáveis oxigênio dissolvido (OD), coliformes termotolerantes (CT) e potencial hidrogeniônico (pH) como as de mais relevância, demonstrando assim a necessidade da calibração do IQACETESB para aplicação nesse ecossistema específico.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This research aimed at developing a modified water quality index (WQIMod) by using multivariate analysis, from a comparison with the WQI used by the Environmental Company of São Paulo (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo-Cetesb) (IQACETESB), to be applied in the Pelotas Stream, RS, Brazil. Secondary data from Pelotas Stream surface water quality were used, collected in the sampling site GER 48, located in the municipality of Pelotas, where they were monitored and provided by the State Foundation of Environmental Protection Henrique Luís Roessler (Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luís Roessler-FEPAM) between 1997 and 2013. Among the multivariate analyses, the factor analysis/principal component analysis (PCA) was used. The results indicated that the PCA extracted two principal components, which explained 100% of the total data variance in the correlation matrix, while the factorial scores for WQIMod calculation were extracted from the first factor, which explained 70.6% of the total data variance. We concluded that the WQIMod exhibits biochemical oxygen demand (BOD5), turbidity (TH) and total solids (TS) as the most important variables for the index construction, differing from the WQICETESB, which shows the variables dissolved oxygen (DO), thermotolerant coliforms (TC) and hydrogenionic potential (pH) as the most relevant ones, indicating the need of WQICETESB calibration for applying in this specific ecosystem.

Resumo em Português:

RESUMO A cinza volante é o principal resíduo industrial do uso de carvão mineral na geração de vapor e energia. No Brasil, são produzidas 1,4 milhão toneladas ao ano. Essas cinzas podem ser convertidas em produtos zeolíticos por tratamento hidrotérmico alcalino. Este trabalho teve como objetivo principal realizar essa conversão hidrotérmica, a fim de obter unicamente fases cristalinas zeolíticas para a adsorção de íon amônio. Realizaram-se diversas sínteses alterando o método utilizado (clássico ou de duas fases), o tempo de reação (24 ou 30 h) e a massa de NaOH. A caracterização dos produtos e da cinza (in natura e calcinada) foi realizada por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura e, em alguns casos, análises térmica diferencial e gravimétrica (ATD-TG). Os resultados demonstraram que é possível sintetizar as zeólitas hidroxissodalita e cancrinita a partir da cinza estudada. O produto obtido pelo método de duas etapas foi utilizado na adsorção de íon amônio em solução, sendo, neste processo, o modelo isotérmico de Sips o mais adequado; alcançando um valor de capacidade máxima de adsorção de 2,71 mg.g-1.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Fly ash is the main industrial waste generated by coal in steam and power plans. In Brazil, 1,4 million tons are produced every year. These ashes can be converted into zeolite products by alkaline hydrothermal treatment. The main objective of this paper was to induce this reaction which produces only zeolitic crystalline phases for ammonium ion absorption. So, some syntheses were done by different hydrothermal method (classical or two stages), work time (24 or 30 h) and many NaOH bulks. The characterization of ash (in natura and calcined) and products was performed by X-ray diffraction method, scanning electron microscopy and, in some cases, differential thermal and thermogravimetric analysis The product by two stages method was used in ammonium ion absorption in solution at Sips Mathematic Model: the highest capacity of 2,71 mg.g-1.

Resumo em Português:

RESUMO Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho da radiação ultravioleta (UV) para a desinfecção de efluente final de estação de tratamento de esgoto (ETE) sanitário municipal, em escala de bancada de laboratório e operação em batelada. Foram analisadas as interferências dos parâmetros operacionais tempo de exposição (s) à radiação e altura de lâmina líquida (cm) do efluente no reator UV. A eficiência do processo de desinfecção foi avaliada empregando os microrganismos indicadores Clostridium perfringens (C. perfringens), colifagos, Escherichia coli (E. coli) e coliformes totais (CT). Após a desinfecção, foram avaliados os fenômenos de recuperação microbiológica fotorreativação e recuperação no escuro para E. coli e CT. Os resultados indicaram efetiva inativação dos microrganismos indicadores à radiação UV no decorrer do tempo de exposição, o que foi comprovado estatisticamente pela ANOVA de medidas repetidas. C. perfringens foi o microrganismo que apresentou a maior resistência à inativação. Nos ensaios de recuperação microbiológica, ambos os mecanismos foram considerados insignificantes, o que foi comprovado estatisticamente pelos testes t de Student (dados paramétricos) e Wilcoxon (dados não paramétricos). Em todas as análises, o nível de significância foi de 5%.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This research aimed to evaluate the performance of ultraviolet radiation (UV) for disinfecting effluents from a municipal wastewater treatment plant, in laboratory bench scale and batch operation. The interference of the operational parameters of exposure time (s) to the radiation and the level of liquid blade (cm) of the effluent in the UV reactor were analyzed. The efficiency of the disinfection process was checked using the indicators microorganisms Clostridium perfringens (C. perfringens), coliphages, Escherichia coli (E. coli) and total coliforms (TC). After disinfection, some tests were carried out to evaluate the phenomena of microbiological recovery: photoreactivation and dark repair, for E. coli and TC. The results indicate effective inactivation of indicator microorganisms by UV radiation during the time of exposure, which was statistically proved by repeated measures ANOVA. C. perfringens was the microorganism that showed the highest resistance against UV inactivation. In microbiological recovery tests, both mechanisms were considered insignificant, which was statistically proven by the Student (t test - parametric data) and the Wilcoxon (nonparametric data) tests. In all analyses, the level of significance was 5%.

Resumo em Português:

RESUMO Áreas contaminadas por metais podem configurar sério risco à saúde pública e ao meio ambiente. Na década de 1980 foi instalado um pátio de estocagem provisória de resíduos industriais perigosos (CENTRES), no município de Queimados, Rio de Janeiro, o que causou um grande impacto ambiental ao solo da região. A legislação brasileira para o diagnóstico de áreas contaminadas limita a extração de metais em solos aos métodos recomendados pela United States Environmental Protection Agency (USEPA) 3050 e 3051A. Entretanto, muitos pesquisadores utilizam o método com água-régia para a extração de metais em solo, mas são escassos estudos que comparem as concentrações de metais extraídos por água-régia e USEPA 3051A. Logo, o objetivo deste trabalho foi avaliar se o método de extração de metais em solos por água-régia é estatisticamente diferente do método USEPA 3051A. Os resultados obtidos revelaram que as concentrações de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn utilizando ambas as extrações (água-régia e USEPA 3051A) foram estatisticamente semelhantes. Também foi possível identificar que as concentrações de Cu, Ni, Pb e Zn foram superiores ao valor de investigação industrial, o que caracteriza essa área como altamente contaminada e solo classe 4.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Metal contaminated areas lead to environmental and public health risks. In the 1980s, dangerous industrial waste storage was initiated in the CENTRES area in the municipality of Queimados, Rio de Janeiro, Brazil. The inadequate management of these wastes has promoted a large environmental impact to this region’s soils. The Brazilian legislation for diagnostics of contaminated areas limits the extraction of metals on soils to USEPA 3050-B and USEPA 3051-A methods. However, many researchers use the aqua regia method for extracting metals in soil, but there are few studies comparing concentrations of metals extracted by aqua regia and USEPA 3051A. Therefore, the objective of this work was to evaluate if the method of extracting metals in soils by aqua regia is statistically different from US EPA 3051A. The results showed that the Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn concentrations using both extractions were statistically similar. It was also observed that Cu, Ni, Pb and Zn concentrations were higher than the industrial investigation value which characterizes this area as highly contaminated and soil class 4.

Resumo em Português:

RESUMO A avaliação de risco é um processo no qual se determinam os riscos de natureza coletiva (social) e individual associados à instalação, operação ou desativação de uma atividade perigosa, levando-se em consideração a probabilidade de ocorrência de um determinado evento e a estimativa da extensão do dano que seria causado. No caso de estações de tratamento de esgoto (ETEs), em que pese a importância do aspecto locacional para assegurar a minimização de conflitos ambientais e sociais, a análise de risco deve ser parte integrante dos estudos de alternativas locacionais quando a concepção do projeto prever a utilização de substâncias perigosas armazenadas sob pressão, notadamente os sistemas de desinfecção por cloro. Entende-se, portanto, ser necessário avaliar o potencial de dano decorrente de falhas nos equipamentos e dispositivos de segurança que possam provocar vazamentos e/ou explosões. Nesse sentido, o presente artigo discute as contribuições dos estudos de análise de risco na implantação e operação de ETEs, valendo-se de um estudo de caso aplicado ao município de São José do Rio Preto, São Paulo. Os resultados obtidos destacam a relevância do estudo de análise de risco para a definição da localização do empreendimento e de medidas de segurança aplicadas ao gerenciamento da ETE e das áreas do entorno.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Risk analysis allows for the identification of social and individual risks following the installation, operation or decommissioning of a hazardous activity, taking into account the probability of occurrence and the extension of damages. Sewage Treatment Plants with disinfection systems must be informed by a risk analysis in order to integrate social and environmental conflicts in decision-making. Therefore, it is relevant to assess the potential to cause relevant damage caused by failures in equipment or security devices that could lead to leakages and/or explosions. In this sense, the present paper discuss the results of a risk assessment applied to the Sewage Treatment Plant of São Jose do Rio Preto (SP). The results show the relevance of risk analysis in defining the locational alternative and the associated security measures applied to risk and conflict management, considering the plant itself, the environment and neighboring population.

Resumo em Português:

RESUMO No Brasil e no mundo, o setor dos transportes de passageiros e cargas tem contribuído decisivamente para o aumento das emissões de poluentes atmosféricos, com os consequentes problemas para o meio ambiente e para a saúde humana. Assim, muitos estudos têm recorrido a metodologias e/ou ferramentas específicas para modelar e simular poluentes atmosféricos. A frota de veículos no Ceará teve um crescimento de 169% nos últimos 10 anos, mas ainda se desconhece o volume de poluentes emitidos pela frota circulante da Região Metropolitana de Fortaleza (RMF). Nesse contexto, foram estimadas as emissões veiculares de escapamento para a RMF no ano de 2010. A quantificação das emissões de monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos não metano (NMHC), óxidos de nitrogênio (NOx), material particulado (MP) e aldeídos (RCHO) foi realizada através da metodologia bottom-up. De modo geral, as motocicletas apresentaram emissões significativas de poluentes, sobretudo de CO, NOx e MP, devido à grande quantidade de veículos na região. Os veículos ciclo Otto representam mais de 90% das emissões totais de CO, NMHC e RCHO, enquanto os veículos ciclo Diesel emitem mais de 85% das emissões totais de NOx e MP.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In Brazil and worldwide, the passenger and cargo transportation sectors have decisively been responsible for the increased emissions of air pollutants, which cause serious damages for the environment and human health, as well. Thus, many studies have been carried out to model and simulate pollutant emissions through methodologies and/or specific tools. The vehicle fleet in the state of Ceará has increased by 169% over the last 10 years and, until now, the amount of pollutants released from circulating fleet of the Fortaleza Metropolitan Region (FMR) is unknown. In this context, vehicular exhaust emissions for the FMR were estimated for the year 2010. Emission estimates of carbon monoxide (CO), non-methane hydrocarbons (NMHC), nitrogen oxides (NOx), particulate matter (PM), and aldehydes (RCHO) were performed through the bottom-up methodology. In general, it was observed that motorcycles emitted high amounts of pollutants, mainly CO, NOx and MP, due to the large number of vehicles in the region. Otto cycle vehicles accounted for more than 90% of CO, NMHC and RCHO total emissions, while Diesel cycle vehicles emitted more than 85% of NOx and PM total emissions.