Resumo em Português:

Resumo A poluição de ambientes aquáticos em decorrência de atividades antrópicas negativas permanece sendo um grande problema. Para se obter conhecimento acerca dos níveis biológicos de poluentes disponíveis no meio, os bioindicadores tornam-se uma ferramenta muito útil no auxílio das análises químicas da água que primariamente descrevem a total concentração do respectivo poluente. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi o de empregar a técnica de Espectroscopia de Ressonância do Spin Eletrônico (ESR) para detectar a presença de poluentes, diretamente em espécimes de Neoechinorhynchus curemai e nos tecidos do seu hospedeiro Prochilodus lineatus, assim também como na água e sedimento do rio Batalha, no mesmo ponto onde os peixes foram coletados. A análise do espectro das amostras identificou a presença de três metais (Cu2+, Fe3+ e Mn2+), além do óxido nítrico (NO) e do ácido húmico (AH). A quantificação dos elementos nas amostras só foi possível para o Cu, detectado no espectro dos parasitos, que foi de 2ppm. A ESR se mostrou eficiente na detecção de íons metálicos de transição (Cu2+, Fe3+ e Mn2+), além do NO e do AH. Entretanto, a baixa concentração desses compostos nos tecidos (fígado, músculo e intestino) de P. lineatus. não possibilitaram sua quantificação, já que as concentrações dos mesmos estão abaixo do limite de detecção do aparelho. É possível concluir que N. curemai teve a capacidade de acumular esses íons, especialmente cobre.

Resumo em Inglês:

Abstract Aquatic environmental pollution due to negative human activities remains a major problem. Bioindicators that primarily describe the total concentration of the respective pollutant are very useful tools to aid in the chemical analysis of water in order to obtain knowledge about the levels of pollutants in the environment. This study therefore used Electron Spin Resonance Spectroscopy (ESR) to detect the presence of transition metals (copper, iron and manganese) and possible radicals present in samples of Neoechinorhynchus curemai and its host tissues Prochilodus lineatus, as well in water and sediment of the Batalha River, at the same sample site where fish were collected. Spectral analysis of samples showed the presence of three metals (Cu2+, Fe3+ and Mn2+), in addition to nitric oxide (NO) and humic acid (HA). Quantification of the elements in the samples was possible only for Cu detected in the spectrum of parasites, which was equivalent to 2 ppm. ESR proved to be efficient in the detection of transition-metal ions (Cu2+, Fe3+ and Mn2+), in addition to NO and HA. However, the low concentration values of these compounds in P. lineatus tissues (liver, muscle and intestine) and in the water and sediment samples collected did not allow their quantification, as they were below the limit of detection. It can be concluded that N. curemai had the capacity to accumulate these ions, especially copper.

Resumo em Português:

Resumo A simulação de processos hidrológicos apresenta-se como importante ferramenta de gestão e planejamento dos recursos hídricos, possibilitando avaliação dos impactos da precipitação sobre a geração de escoamento superficial e umedecimento do solo. O objetivo do presente trabalho foi aplicar o modelo hidrológico SWAT para análise de processos hidrológicos na Bacia Experimental do Riacho Jatobá, no semiárido de Pernambuco, considerando a calibração e a validação do modelo a partir de dados de vazão e de umidade do solo. Além disso, o estudo buscou investigar a efetividade hidrológica em um cenário de recomposição de Caatinga arbórea em áreas de maior elevação topográfica na bacia experimental, e o comportamento dos componentes hidrológicos em um cenário de expansão agrícola. Para a calibração e validação da vazão e umidade do solo utilizaram-se eventos ocorridos entre 2009 e 2010. A calibração e a validação com a vazão apresentaram coeficientes de eficiência NSE de 0,58 e 0,42, respectivamente, e para a umidade do solo de 0,53 e 0,46, respectivamente. Os ajustes dos parâmetros foram adequados para representar os períodos de recessão do escoamento. Verificou-se que o processo alternativo de calibração e validação por meio da umidade do solo possibilitou a redução nas incertezas. Cenários de recomposição da cobertura vegetal de 21% na área de Caatinga arbórea nos topos de morro produziram significativo aumento de 42% na percolação e diminuição de 34% na umidade do solo (devido ao consumo de água pelas plantas), contribuindo assim para a recuperação das nascentes e aumentando a resiliência frente a cenários de escassez hídrica. Por outro lado, o cenário de expansão agrícola de 38%, provocou aumento de 11% no escoamento superficial e, consequentemente, um aumento de 10% na umidade do solo.

Resumo em Inglês:

Abstract Hydrological simulation models have proven to be an important tool for managing and planning water resources, enabling the assessment of the impacts of rainfall on surface runoff and soil moisture. This work therefore aimed to apply the SWAT model for the analysis of hydrological processes in the Experimental Basin of the Jatobá Stream, in the semiarid region of the State of Pernambuco, Brazil, considering the calibration and validation of the model from streamflow and soil moisture data. Moreover, the study investigated hydrological effectiveness in a recovery scenario in areas of higher topographic elevation of the arborescent Caatinga and the behavior of the hydrological components under an agricultural expansion scenario. Events which occured between 2009 and 2010 were used to calibrate and validate streamflow and soil moisture data. The calibration and validation of streamflow exhibited efficiency coefficients (NSE) of 0.58 and 0.42, respectively, and 0.53 and 0.46 for soil moisture. The adjustment of the parameters was considered adequate for representing streamflow recession periods. It was also verified that the alternative process of calibration and validation with soil moisture reduced uncertainty. Regeneration of the vegetative cover over 21% of the hilltop areas of arborescent Caatinga led to a significant increase in percolation (42%) and a decrease of 34% in soil moisture (due to water consumption by plants), thus contributing to the recovery of headwaters, increasing resilience to water scarcity. On the other hand, the 38% expansion of agriculture caused an increase of 11% in surface runoff and, consequently, an increase of 10% in soil moisture.

Resumo em Português:

Resumo Qualidade da água de consumo e implicações em saúde de escolares foram avaliadas em escolas na região de Santarém, Pará, Amazônia. Nessa região, a população é abastecida totalmente por água subterrânea do volumoso aquífero Alter do Chão. Amostras de água de consumo de três escolas na cidade de Santarém e uma escola no município rural de Mojuí dos Campos foram submetidas a análises microbiológicas e de composição físico química. O risco à saúde por meio da exposição a contaminantes químicos pela ingestão da água, também, foi avaliado. Os resultados indicaram que a maior parte das amostras estiveram contaminadas por coliformes totais e E.coli, o que poderá ocasionar distúrbios intestinais importantes nos escolares. A água é ácida e as concentrações dos elementos químicos estão de acordo com os níveis recomendados pela legislação brasileira. Uma exceção foi observada para o alumínio, que apresentou concentrações superiores ao recomendado na água das escolas de Santarém com poços mais rasos, sugerindo que novos estudos epidemiológicos devam ser realizados e o monitoramento de crianças expostas não deverá ser descartado. Concentrações elevadas de nitrato também foram encontradas na água das escolas de Santarém com poços mais rasos, indicando deficiências sanitárias e a importância do seu monitoramento visando evitar efeitos em saúde. A avaliação quantitativa de risco em saúde evidenciou perigo somente nas escolas com poços mais rasos, sendo que o principal contribuinte foi o alumínio, seguido do nitrato. Os resultados mostram que a maioria dos parâmetros de qualidade da água das escolas estão de acordo com os limites recomendados pela legislação brasileira, entretanto, a contaminação microbiológica, a acidez e as concentrações elevadas de alumínio e nitrato na água devem ser consideradas prioridades visando a prevenção de doenças relacionadas com consumo de água pelos escolares.

Resumo em Inglês:

Abstract The quality of drinking water and its health implications for school children were examined at schools in the Santarém region, Amazon, Brazil. In this region, the population is fully supplied by groundwater from the voluminous Alter do Chão aquifer. Drinking water samples from three schools in Santarem city and from one school at the rural Mojuí dos Campos town were subjected to microbiological and physicochemical compositional analyses. The health risk of human exposure to chemical compounds through water intake was also evaluated. The results indicated that most water samples were contaminated with total coliform and with E. coli, which could cause serious intestinal disorders for school children. Drinking water was acidic and most of the chemical element concentrations were within Brazilian water potability recommended levels. One exception was the high aluminium content in schools from Santarem served by shallower wells, suggesting that further epidemiological studies are necessary and the monitoring of exposed school children should not be discarded. Elevated nitrate concentrations were also noted in schools from Santarém with shallower wells, indicating lack of sanitation and the importance of periodic monitoring of drinking water to prevent adverse health effects. Quantification of human health risk indicated a hazard in schools served by shallower wells, with aluminium as the main pollutant, followed by nitrate. The results showed that most drinking water quality parameters are in accordance with Brazilian legislation. However, microbiological contamination, water acidity, aluminium and nitrate concentrations must be taken into consideration for local governments in order to prevent related diseases among school children.

Resumo em Português:

Resumo No presente trabalho, os modelos de circulação hidrodinâmico bidimensional horizontal (2DH) e de qualidade da água integrados na direção vertical, para escalares não conservativos e passivos, são resolvidos de forma acoplada e aplicados ao reservatório de Rio Verde, localizado no estado do Paraná, Brasil, para simular a circulação e parâmetros qualidade da água no reservatório de Rio Verde. O modelo de qualidade da água utiliza a mesma grade espacial aplicada ao modelo hidrodinâmico. As velocidades e os coeficientes de relacionados à turbulência, previamente definidos no modelo hidrodinâmico, podem ser utilizados diretamente no modelo de qualidade da água. Os resultados de modelagem foram comparados com dados de campo para um período de 308 dias, de 27 de fevereiro de 2010 a 31 de dezembro de 2010. Dados de campo incluem temperatura da água e do ar, vento, umidade relativa, radiação, vazões e valores de concentração de algumas substâncias nos afluentes do reservatório de Rio Verde. Os resultados mostram que a circulação hidrodinâmica e, consequentemente, o transporte horizontal, são fortemente dependentes do vento. As vazões afluentes/efluentes geram uma circulação localizada, restrita as regiões próximas às embocaduras. Os resultados de temperatura e da concentração de oxigênio dissolvido obtidos pelo modelo foram comparados com dados medidos, mostrando uma concordância satisfatória. Apesar dos erros associados às condições de contorno, os modelos demonstraram seu potencial para simular adequadamente o conjunto de dados coletados do reservatório.

Resumo em Inglês:

Abstract This work applied the coupled horizontal two-dimensional hydrodynamic circulation model (2DH) and the vertically integrated water quality model for non-conservative and passive scalars to the Rio Verde reservoir in the state of Paraná, Brazil, to simulate flow, temperature and water quality parameters. The water quality model uses the same spatial grid applied for the hydrodynamics model. Flow velocities and turbulence coefficients previously defined in the hydrodynamics model can be used directly in the water quality model. Modeling results were compared to field data for a period of 308 days, from February 27th 2010 and December 31th 2010. Field data included water and air temperature, wind, relative humidity, radiation, discharges and concentration values of some substances in the tributaries of the reservoir. The results indicated that hydrodynamic circulation and, consequently, horizontal transport, are strongly dependent on the wind. Inflows/outflows generated a localized circulation. The results for the temperature and dissolved oxygen concentration were compared with field measures and a satisfactory consistency was achieved. Despite the errors associated with boundary conditions, the models demonstrated their potential to adequately simulate the data set collected from the reservoir.

Resumo em Português:

Resumo Este estudo avaliou a toxicidade do efluente gerado na cabine de pintura da indústria moveleira, antes e após o tratamento, em um sistema composto por um reator anaeróbio em bateladas (ASBR) seguido de um reator aeróbico em batelada sequencial (SBR). Os testes de toxicidade foram realizados com efluente bruto (sem e com diluição) e tratado para avaliação do potencial tóxico utilizando como bioindicador Allium cepa e Lactuca sativa. Os testes de toxicidade, utilizando Allium cepa e Lactuca sativa, indicaram que o tratamento aeróbio-anaeróbico realizado foi eficiente para reduzir a toxicidade do efluente da cabine de pintura. O efluente bruto, não diluído e diluído (diluições de 1:10; 1: 8 e diluição 1: 6), apresentou efeito tóxico no crescimento radicular de Allium cepa, pois inibiu o crescimento radicular em 100%. Nos testes com sementes de Lactuca sativa, houve inibição parcial, entre 44% e 63%, para diluições de 1:10 e 1: 8, mas para a diluição de 1: 6 e sem diluição do efluente a inibição foi de 100%. O efluente tratado, em ASBR seguido de SBR, apresentou pequena porcentagem de inibição para testes com sementes de Allium cepa (13%) e Lactuca sativa (4%). O efluente tratado pelo sistema anaeróbio seguido de aeróbio apresentou baixa toxicidade sem gerar efeitos letais ou subletais aos organismos testados, o que indica a eficiência do processo de tratamento realizado.

Resumo em Inglês:

Abstract This study evaluated the toxicity of effluent generated in a furniture industry spray booth, before and after treatment in a system composed of an anaerobic sequencing batch (ASBR) followed by an aerobic sequencing batch reactor (SBR). The toxicity tests were carried out with raw (with and without dilutions) and treated effluent to evaluate the toxic potential using Allium cepa and Lactuca sativa as bioindicators. The toxicity tests, using Allium cepa and Lactuca sativa, indicated that the anaerobic-aerobic treatment performed was efficient to reduce the toxicity of the paint booth effluent. The raw effluent, undiluted and diluted (at 1:10; 1:8 and 1:6 dilutions), showed toxic effect on the root growth of Allium cepa, as it inhibited root growth by 100%. In the tests with Lactuca sativa seeds, there was partial inhibition, between 44% and 63%, for 1:10 and 1:8 dilutions, but for the 1: 6 dilution and without dilution of effluent the inhibition was 100%. The treated effluent, in an ASBR followed by an SBR, presented a small percentage of inhibition for tests with Allium cepa (13%) and Lactuca sativa seeds (4%). The effluent treated by the anaerobic system followed by aerobic presented low toxicity without generating lethal or sub-lethal effects to the test organisms, which indicates the efficiency of the treatment process.

Resumo em Português:

Resumo O efeito da ausência de nitrogênio e fósforo em meio AA e de três diferentes intensidades luminosas (100% Luz, 60.0 ± 2.7 μmol m-2 s-1, 50% Luz, 30.0 ± 2.7 μmol m-2 s-1, e 13.5% Luz, 8.1 ± 2.7 μmol m-2 s-1) sobre a quantidade de células e síntese de heterócitos e acinetos foi determinada em uma cepa de Nostoc paludosum. No experimento de limitação nutricional, variações significantes foram observadas entre o grupo controle e os grupos com ausência de um nutriente, especialmente em relação ao número de células e na síntese de heterócitos e acinetos. A ausência de nitrogênio induziu a formação de heterócitos e a falta de fósforo produziu a maior quantidade de acinetos. Para as diferentes condições luminosas, as curvas de crescimento de cada tratamento mostraram que a síntese celular é afetada pela redução de luminosidade. As diferentes intensidades de luz são capazes de alterar a taxa máxima de crescimento de Nostoc paludosum, sendo o grupo de 13.5% de luz o mais afetado e no qual há maior formação de acinetos. A síntese de heterócitos não parece ter relação direta com a intensidade luminosa, sendo melhor explicada pelos fatores nutricionais. Os resultados obtidos contribuem para a compreensão de fatores envolvendo o crescimento e a síntese de estruturas especiais em Nostoc paludosum.

Resumo em Inglês:

Abstract The effects of the absence of nitrogen and phosphorus on AA media and three different light intensities (100% Light, 60.0 ± 2.7 μmol m-2 s-1, 50% Light, 30.0 ± 2.7 μmol m-2 s-1, and 13.5% Light, 8.1 ± 2.7 μmol m-2 s-1) on cell production and synthesis of heterocytes and akinetes were determined in a strain of Nostoc paludosum. In the experiment concerning the absence of nutrients, significant variations were observed between the control group and the groups with absence of nutrients, especially in cell numbers and in synthesis of heterocytes and akinetes. The absence of nitrogen boosted the formation of heterocytes and the absence of phosphorus produced the most akinetes. As for the different light conditions, the growth curves determined for each treatment showed that cell synthesis is slightly affected by the reduction of illuminance. The different light intensities are capable of reducing the maximum growth rates of Nostoc paludosum, with 13.5% light restriction being the most effective on limiting the cell growth rate and inducing the formation of akinetes. The synthesis of heterocyte does not seem directly correlated to light intensity, being better explained by nutritional factors. The data found contributes to the understanding of some of the factors involving growth and synthesis of special structures in Nostoc paludosum.

Resumo em Português:

Resumo Os compostos fenólicos ocorrem em efluentes de uma grande variedade de processos industriais e apresentam toxicidade e geram problemas ambientais. O tratamento desses resíduos via imobilização de enzimas indica que a peroxidase (EC 1.11.1.7) é a enzima mais utilizada. Nos mesmos processos, polímeros biodegradáveis têm gerado grande interesse para a comunidade científica e industrial. Neste trabalho os biopolímeros de bagaço de cana-de-açúcar (BC) e o polissacarídeo de caju arbóreo do Cerrado (PEJU-GO) foram utilizados como suportes para imobilização de peroxidase de extrato bruto de abobrinha verde via adsorção física e ligação covalente. Além disso, usamos esses sistemas para a remoção de fenóis de efluentes industriais. A microscopia eletrônica mostrou que BC possui uma superfície fibrosa e que PEJU-GO apresentou-se como material microporoso, características que facilitam processos de imobilização. Os espectros de infravermelho de ambos materiais elucidaram bandas características de açúcares. Para a estabilidade operacional após 30 dias de armazenamento a peroxidase imobilizada reteve 69 e 50% de atividade para BC e PEJU-GO, respectivamente. Os sistemas foram capazes de remover até 79% de compostos fenólicos de efluentes industriais. Assim sendo, os biopolímeros de bagaço de cana-de-açúcar e do polissacarídeo de caju arbóreo do Cerrado são fontes promissoras para a biotecnologia, especialmente para a imobilização de peroxidase. Isto irá proporcionar a imobilização enzimática na prática laboratorial, com comportamento estável em diferentes condições de pH, a custo baixo, sendo um material biodegradável, não-tóxico e extraído de forma sustentável.

Resumo em Inglês:

Abstract Phenolic compounds occur in effluents from a wide variety of industrial operations, and they present toxicity and generate environmental problems. The treatment of these wastes via enzyme immobilization indicates that peroxidase (E.C.1.11.1.7) is the enzyme with the widest application. In the same process, biodegradable polymers have generated significant interest from research and industrial communities. Here we applied biopolymers from sugarcane bagasse (SB) and Cerrado cashew-tree polysaccharide (PEJU-GO) as supports for peroxidase immobilization from crude green zucchini extract via physical adsorption and covalent bonding. In addition, we used these systems in the removal of phenols from industrial effluents. Electron microscopy showed a fibrous surface for SB and a microporous material for PEJU-GO, characteristics that facilitate the immobilization. The infrared of both materials elucidated characteristic bands of sugars. For operational stability after 30 days of storage, the immobilized peroxidase retained 69 and 50% activity for SB and PEJU-GO, respectively. The systems were able to remove up to 79% of phenolics from industrial wastes. Therefore, the biopolymers from sugarcane bagasse and cashew-tree polysaccharide are promising sources for biotechnology, especially when used for peroxidase immobilization. This will support enzymatic activity in laboratory practice, with homogeneous behavior in different pH conditions, at low cost, biodegradable, non-toxic and extracted in a sustainable way.

Resumo em Português:

Resumo O objetivo do estudo foi analisar a relação entre a qualidade da fluoretação da água e indicadores de desenvolvimento em nível municipal. Além disso, a concentração de fluoreto foi classificada de acordo com dois critérios para interpretação das amostras. Foi realizado um estudo exploratório ecológico transversal nos municípios que compõem a Região Metropolitana da Grande Vitória, ES, Brasil. Foram coletadas 648 amostras de água tratada em Estações de Tratamento de Água que abastecem mais de 80% da população de cada município, durante o período de maio a outubro de 2016. A concentração de fluoreto de cada amostra foi determinada através do método do eletrodo específico e os resultados foram categorizados de acordo com a legislação brasileira e o critério proposto pelo Centro Colaborador do Ministério da Saúde em Vigilância da Saúde Bucal. A variável dependente foi a taxa de valores incluídos no intervalo de concentração ideal e as variáveis independentes foram indicadores de nível municipal relacionados às características demográficas, econômicas, saneamento, condições de saúde e desenvolvimento humano. Correlação de Spearman e estatística Kappa foram utilizadas nas análises. O percentual de amostras que apresentou níveis ótimos de fluoreto variou entre 68,1 e 81,4% de acordo com os diferentes critérios. O valor da estatística Kappa entre os critérios foi 0,671 (p<0,001). O nível de desenvolvimento humano, a média de escovação supervisionada e a população total exibiram forte correlação positiva com a qualidade da fluoretação, enquanto, a taxa de mortalidade infantil e a proporção de exodontias apresentaram correlação forte e negativa. A plausibilidade das correlações observadas pode encorajar novas investigações sobre possíveis relações causais.

Resumo em Inglês:

Abstarct This study explored the relationship between water fluoridation quality and development indicators at municipal level. In addition, fluoride concentrations found were classified based on two criteria for interpreting the samples. A cross-sectional ecological exploratory study was carried out including all municipalities of the metropolitan region of Great Vitória, ES, Brazil. From May to October 2016, 648 samples of water were collected covering water treatment plants responsible for more than 80% of the population of each municipality. The fluoride concentration of each sample was determined using ion-specific electrode and the results were classified according to the federal act and the criterion proposed by the Collaborating Center of the Brazilian Ministry of Health for Oral Health Surveillance. The outcome was the rate of values included in the optimal concentration interval and the independent variables were municipal-level indicators related to demographics, economics, sanitation, health conditions and human development characteristics. The Spearman test and Kappa statistic were used in the analysis. The percentage of samples presenting optimal fluoride concentration ranged from 68.1 to 81.4%, considering the two criteria used. The Kappa statistic between the criteria was 0.671 (p-value = 0.001). Human development, average coverage of supervised toothbrushing, and total population showed a strong positive correlation with the quality of fluoridation while infant mortality and tooth-extraction/dental procedures ratio showed a strong negative correlation. The plausibility of observed correlations encourages further investigations of potential causes.

Resumo em Português:

Resumo O impacto da chuva com a superfície de solos descobertos pode causar a desagregação de partículas e iniciar processos erosivos. Esta capacidade da chuva causar erosão em solos sem cobertura é chamada de erosividade e é expressa como R na Equação Universal de Perda de Solo. Áreas utilizadas com agricultura apresentam grau de susceptibilidade variável ao longo do ano, devido as oscilações nas taxas de exposição do solo e mudança da vegetação. Considerando que aproximadamente 30 milhões de hectares de Mato Grosso, no Brasil, são utilizados com agricultura, objetivou-se com o presente estudo estimar e mapear a variabilidade espacial e temporal da erosividade em seu território. Primeiramente, foram estimados valores de erosividade mensal (EI30) e anual (R) para 158 estações que, posteriormente, foram espacializados pelo método de krigagem. Observou-se que no estado de Mato Grosso predominam valores muito altos de R ao norte e altos e médio-altos ao sul. O valor médio de R é igual à 8835 MJ mm ha-1 h-1 ano-1, considerado alto. Noventa e um porcento do R se concentra no período entre os meses de outubro e abril, correspondente a estação chuvosa. Os maiores valores de R foram observados nas macrorregiões noroeste, norte, oeste e médio norte do estado de Mato Grosso.

Resumo em Inglês:

Abstract The impact of rainfall on surfaces lacking vegetal cover can dissociate soil particles, thereby initiating the erosion process. This is known as rainfall erosivity and is expressed by the R factor in the Universal Soil Loss Equation. Agricultural areas often show seasonally erosion susceptibility throughout the year due to oscillations of the soil exposure rate and the vegetation change. Considering that approximately 30 million ha of the Mato Grosso State in Brazil is used for agriculture, this study aimed to predict and map the spatial and temporal variability of its territory. We evaluated the monthly (EI 30) and annual (R) erosivity for 158 rain gauge stations and spatialized the values of EI 30 and R by the Kriging method. It was observed that R values ranked as very high in the north, and high and medium-high in the south of Mato Grosso state. The mean value is 8835 MJ mm ha-1 h-1 year-1, considered high. Ninety-one percent of the annual erosivity was concentrated in the period between October and April, corresponding to the rainy season. The highest R factor values were found in the macro-regions of the northwest, north, west and medium-north of Mato Grosso State.

Resumo em Português:

Resumo A importância da preservação dos recursos hídricos tem resultado na aplicação de tecnologias, tais como o uso de materiais nanoestruturados, para minimizar o impacto associado à contaminação da água. Neste trabalho, foi avaliada a aplicação de pellets de poliamida-66 (PA) funcionalizados com nanopartículas de prata (AgNPs), em percentuais de 0.05; 0.10 e 0.50% em relação à massa de polímero, na desinfecção de água para consumo. O presente estudo teve como principal objetivo sintetizar as nanopartículas de prata, e avaliar a atividade antibacteriana destas nanoestruturas em relação à bactéria Gram negativa Escherichia coli quando incorporadas numa matriz de PA. A síntese das nanopartículas de prata foi realizada empregando o nitrato de prata como sal do metal precursor e o borohidreto de sódio como agente redutor. A dispersão coloidal foi caracterizada por espectrofotometria na região UV-Vis e microscopia eletrônica de transmissão. Posteriormente, foi realizada a quantificação de íons prata lixiviada da matriz polimérica para a água no período de 3 horas, de forma a avaliar comparativamente ao limite estabelecido pela Resolução do Conama 357/2005, que impõe um limite de concentração da prata de 0.010 mg L-1. O melhor resultado consistiu na aplicação de 0.05% de AgNPs na matriz polimérica, lixiviando uma quantidade equivalente a uma concentração média de íons prata de 0.008 mg L-1. A última etapa foi a utilização da matriz polimérica funcionalizada com as AgNPs em ensaios microbiológicos para mensurar a atividade antibacteriana do produto obtido contra o microrganismo E. coli. Os resultados ilustram que após 24 h de incubação, sob agitação e temperatura de 25°C, as amostras com 0.05% de AgNPs apresentaram uma redução antibacteriana de 97,89%.

Resumo em Inglês:

Abstract The importance of the preservation of water resources has resulted in the application of technologies such as nanostructured materials, which are able to minimize the impact associated with water contamination. This work evaluated the application of polyamide-66 (PA) pellets functionalized with silver nanoparticles (AgNPs) at polymer mass percentages of 0.05, 0.10 and 0.50% to disinfect of drinking water. Studies were carried out in three stages. The first stage was the synthesis of the silver nanoparticles by using silver nitrate as a metal precursor and sodium borohydrate as a reduction agent. The colloidal dispersion was characterized by UV-Vis spectrophotometry and transmission electron microscopy (MET). Afterwards, the nanostructures were incorporated into a polyamide-66 polymeric matrix. In the second stage, the silver ions leached from the polymer matrix in the water after a three-hour period were quantified in order to evaluate the limit established by Conama Resolution 357/2005, which imposes a concentration limit of 0.010 mg L-1. The best results were obtained with the application of 0.05% AgNPs in the polymeric matrix, yielding an average concentration of silver ions lixiviated of 0.008 mg L-1. The last step comprised the quantification of the antibacterial activity of the polymer matrix containing 0.05% of AgNPs against the microorganism E. coli using the Standard Test Method for Determining the Antimicrobial Agents Under Dynamic Contact Conditions. The samples containing 0.05% of AgNPs exhibited an antibacterial reduction of 97.89% after 24 h of incubation under stirring at room temperature (25°C).

Resumo em Português:

Resumo As incertezas presentes em modelos hidrológicos têm dificultado e muitas vezes inviabilizado sua aplicação. Este trabalho tem como objetivo a avaliação da sensibilidade dos parâmetros de entrada no modelo SWAT para a modelagem de vazões médias mensais na bacia do rio Jucu, localizado na porção sudeste do estado do Espírito Santo (Brasil). A análise de sensibilidade foi realizada por meio do programa SWAT-CUP ao qual faz uso do algoritmo SUFI-2. Quatro testes que se diferenciavam pelo tamanho da série hidrológica, escolha da estação de monitoramento de vazões e número de variações dos valores dos parâmetros durante a análise de sensibilidade resultaram em diferentes níveis de sensibilidade para os parâmetros de entrada do modelo SWAT. Desta forma, o presente estudo enfatiza a necessidade de maior detalhamento dos processos metodológicos empregados na análise de sensibilidade, tendo em vista que diferentes hierarquias de parâmetros podem ser obtidas por meio da mesma ferramenta.

Resumo em Inglês:

Abstract The uncertainties present in hydrological models have made them difficult and often impossible to apply. This work evaluated the sensitivity of input parameters in the SWAT model used for the modeling of average monthly flow-discharge in the Jucu River Basin, located in the southeast portion of the state of Espírito Santo, Brazil. Sensitivity analysis was performed using the SWAT-CUP program, which uses the SUFI-2 algorithm. Four sensitivity analysis tests differing by the length of hydrological series, number of iteration and fluviometric station locations resulted in different sensitivity levels of input parameters used in the model. In this way, the present study emphasizes the need for a greater detailing of methodological processes used in the sensitivity analysis, so that different hierarchies of parameters can be obtained through the same tool.

Resumo em Português:

Resumo O presente trabalho apresenta uma proposta preliminar para o enquadramento do rio Una, localizado no estado de Pernambuco, em classes de usos preponderantes. Esta proposta integra os resultados da análise dos parâmetros da qualidade da água e da modelagem matemática realizada num trecho do rio. Foram utilizados os dados do monitoramento de seis estações da Agência Estadual de Meio Ambiente - CPRH, entre os anos de 2002 e 2014, e analisados os parâmetros de temperatura, pH, OD, DBO, fósforo, coliforme termotolerantes, turbidez e cor. Na modelagem matemática, o modelo utilizado foi o QUAL-UFMG e os parâmetros avaliados foram o OD e DBO. Os resultados mostraram que os parâmetros de OD e DBO ficaram dentro dos limites estabelecidos pela Resolução CONAMA nº 357/2005 para a Classe 2, porém outros parâmetros como o fósforo apresentaram desconformidades em seus índices. Com base nisso, o enquadramento preliminar proposto para o rio Una abrangeu as Classes 1 e 2. Espera-se que tal proposta sirva como referência ao comitê da bacia, para que sejam discutidos e deliberados os usos múltiplos preponderantes ao longo do rio, objetivando assim, a aprovação e implementação do enquadramento.

Resumo em Inglês:

Abstract The present paper presents a preliminary proposal for a framework for the Una River, located in the state of Pernambuco, divided into prevailing-use classes. This proposal integrates the results of an analysis of water quality parameters and a mathematical modeling performed along a section of the river. Data from six State Environmental Agency (CPRH) monitoring stations were used, which collected data for temperature, pH, DO, BOD, phosphorus, thermotolerant coliforms, turbidity, and color between 2002 and 2014. The mathematical model used was QUAL-UFMG and the parameters evaluated were DO and BOD. The results showed that the DO and BOD parameters were within the limits established by CONAMA Resolution No. 357/2005 for Class 2, but other parameters such as phosphorus presented nonconformities. Based on this, the proposed framework for the Una River covered Classes 1 and 2. It is hoped that such a proposal will serve as a reference for the basin committee in order to discuss and deliberate on the multiple uses preponderant along the river, aiming to approve and implement the framework.

Resumo em Português:

Resumo A preocupação com a qualidade ambiental aumentou na sociedade porque o desenvolvimento industrial e tecnológico liberou altos níveis de contaminantes no meio ambiente, como os hidrocarbonetos. Uma técnica amplamente utilizada para a biorremediação é a bioestimulação, que pode ser reforçada por microencapsulação. O objetivo desta pesquisa foi formular compostos de nitrogênio e fósforo de liberação lenta usando diferentes matrizes de polímeros (Alginato/Capsul®, Carboximetilcelulose) e compará-los com o produto agrícola Osmocote® e meio mineral Bushnell-Haas como agentes de bioestimulação hidrocarbonoclasticos no meio ambiente para biorremediação poluente. N (nitrogênio) e P(fósforo) foram imobilizados usando técnicas de liofilização e gelificação iónica. As experiências foram conduzidas usando material encapsulado e avaliadas para produção de biomassa, consumo de glicose como fonte de carbono orgânico e fornecimento de N e P. O compósito imobilizado composto por carboximetil celulose apresentou os melhores resultados de degradação glicosídica (66,7%) e bioestimulação microbiana (350 mg L-1 de proteína) em comparação com os sistemas contendo nutrientes livres (11,3% e 150 mg L-1 de degradação glicosídica e bioestimulação microbiana respectivamente). Assim, este composto é um potencial produto de liberação lenta para processos de biorremediação.

Resumo em Inglês:

Abstract Concern for environmental quality has increased in society because industrial and technological development has released high levels of contaminants into the environment, such as hydrocarbons. A technique widely used for bioremediation is biostimulation, which may be enhanced by microencapsulation. This research formulated slow-release nitrogen and phosphorus compounds using different polymer (Alginate/Capsul®, carboxymethyl cellulose) matrices and compared them with the agricultural product Osmocote® and mineral medium Bushnell-Haas as hydrocarbonoclastics biostimulation agents in the environment for pollutant bioremediation. N (nitrogen) and P (phosphorus) were immobilized using lyophilization and ionic gelation techniques. Experiments were conducted using encapsulated material and evaluated for biomass production, glucose consumption as organic carbon source and N and P supply. The immobilized carboxymethyl cellulose compound showed the best results of glycosidic degradation (66.7%) and microbial biostimulation (350 mg L-1 protein) compared to systems containing free nutrients (11.3% and 150 mg L-1 degradation glycosidic and microbial biostimulation, respectively). Thus, this compound is a potential slow release product for bioremediation processes.

Resumo em Português:

Resumo Algumas áreas de Terra Preta Arqueológica na Amazônia vêm sendo utilizadas com pastagem o que tem gerado grande preocupação quanto às alterações dos atributos físicos e o estado de agregação do solo. O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade espacial e as possíveis modificações dos atributos físicos e agregados do solo em terra preta arqueológica sob pastagem. Uma grade de 80 x 56m foi usada e a amostragem realizada em 88 pontos em disposição de 8 x 8m. Nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,10 e 0,10-0,20m foram avaliados: a densidade do solo (Ds), carbono orgânico total (COT), estoque de carbono (Est C), diâmetro médio ponderado (DMP), macroporosidade (Macro), microporosidade (Micro) e volume total de poros (VTP). Pelo exame de semivariogramas constatou-se a ocorrência de dependência espacial. Mesmo a área de estudo sendo em pastagem observou-se que os valores de Ds, Macro e VTP, estiveram acima ou abaixo dos valores de referências que podem causar restrição ao crescimento radicular de plantas e à infiltração de água no solo. O DMP e Ds foram dependentes do COT, pois os valores de ambos aumentam ou diminuem de acordo com a camada. Com o aumento da camada do solo, houve o acréscimo do estoque de carbono.

Resumo em Inglês:

Abstract Some areas of archaeological dark dirt in the Amazon have been used with pasture that has generated great concern regarding changes in soil physical attributes and its aggregation state. The objective of this study was to evaluate the spatial variability and possible modifications of soil physical and aggregate attributes in archaeological black dirt under pasture. A grid of 80 x 56m with 88 sampling points distributed in 8 x 8m were marked. Soil layers at 0-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20m were analyzed for: soil density (SD), total organic carbon (TOC), carbon stock (C stock), meanweight diameter (MWD), macroporosity (Macro), microporosity (Micro), and total porosity (TP). From semivariograms tests it was verified the occurrence of spatial dependence. Even with major pasture cover in the study area it was observed that the values of Ds, Macro, and VTP were above or below the reference values, which may cause restriction for root growth of plants and water infiltration in the soil. The DMP and Ds were COT-dependent because values of both increase or decrease depending on the soil layer. When higher the soil layer there was an increase in carbon stock.