Resumo em Português:
Resumo Planícies fluvio-marinhas abrigam ambientes com reduzida declividade, porém com ofertas diferenciadas de atributos ambientais que podem constituir relevantes serviços ecossistêmicos nas suas bacias hidrográficas, que podem ser transformadas em oportunidades para o desenvolvimento de pagamento de serviços ambientais. O estudo espacializou parte dos serviços ecossistêmicos relacionados a disponibilidade hídrica nas microbacias da Bacia Hidrográfica do Sistema Guandu, principal manancial de abastecimento da região metropolitana do Rio de Janeiro, com base em fatores geo-ambientais e efeitos de transposição de água entre bacias hidrográficas, a fim de facilitar a tomada de decisão das políticas públicas em relação aos serviços ambientais. Os trechos com maior potencial para a produção de serviços ambientais a partir de vazões subterrâneas, índice de umidade topográfica - ITU (ITU >11), formação plana e baixa altimetria (<40 m), estão próximo aos antigos talvegues assoreados, que podem ser potencializados pelos efeitos da transposição, notadamente na unidade de conservação APA Guandu. Áreas planas com (7 < UIT < 11) têm seus serviços ecossistêmicos transferidos dos fluxos de água sub-superficiais para os fluxos de águas superficiais e dependem mais dos fenômenos meteorológicos e das formas de manejo de chuvas intensas durante seu uso, especialmente quando a altimetria e inclinação aumentam.Resumo em Inglês:
Abstract Fluvial marine plains harbor environments with reduced declivity, but with different environmental attributes that may be relevant ecosystem services in their watersheds, which can be transformed into opportunities for the development of environmental services payments. This study digitally spatialized part of the ecosystem services related to water availability in the microbasins of the Guandu Basin Hydrographic Basin, the main source of water supply for the metropolitan region of Rio de Janeiro, based on geo-environmental factors and the effects of transposition of watersheds, in order to facilitate the formulation of public policies regarding environmental services. The excerpts with the highest potential for producing environmental services from subsurface water flows, Topographic Wetness Index-ITU (ITU > 11), flat formation and low altimetry (< 40 m), are close to the old silted thalwegs, which can be potentialized by the effects of transposition, notably in the APA Guandu conservation unit. These areas should be prioritized in public and private water systems’ preservation programs. The areas near the transposition canals feature environmental services that depend directly on the transposition, and may be subject to management, as found in Guandu conservation unit. Flat areas with (7<ITU< 11) have their ecosystem services transferred from subsurface water flows to surface water flows and are dependent more on meteorological phenomena and on ways to manage heavy rain showers through their use, especially as altimetry and slope increase.Resumo em Português:
Resumo Avaliou-se a diversidade da vegetação ripária de cinco lagos altos andinos da região de Junin entre março e dezembro de 2017. A amostragem da vegetação ripária foi realizada por meio do método de transectos. As espécies não identificadas foram coletadas para posterior identificação no herbário. A diversidade foi determinada pela composição florística, abundância e frequência e pelos índices de riqueza de espécies, Simpson e Shannon-Wiener. Na lagoa Pomacocha a composição florística foi representada por 43 espécies, distribuídas em 15 famílias, as espécies mais abundantes foram Aciachne pulvinata, Azorella crenata e Geranium sessiliflorum e a mais frequente Aciachne pulvinata. Na lagoa Tragadero a composição florística foi representada por 17 espécies, distribuídas em 10 famílias, as espécies mais abundantes foram Pennisetum clandestinum e Eleocharis sp e a mais frequente Polypogon interruptus. Na lagoa Cucancocha a composição florística foi representada por 19 espécies, distribuídos em 7 famílias, as espécies mais abundantes foram Calamagrostis sp e Wernberia humbellata e a mais frequente Carex ecuadorica. Na lagoa Incacocha a composição florística foi representada por 22 espécies, distribuídas em 11 famílias, sendo a espécie mais abundante e freqüente Alchemilla pinnata. Na lagoa Ñahuinpuquio a composição florística foi representada por 20 espécies em 9 famílias, sendo a espécie mais abundante Pennisetum clandestinum e as espécies mais freqüentes Pennisetum clandestinum, Juncus articus e Muhlenbergia andina. Os resultados obtidos contribuem com dados sobre a diversidade da vegetação ripária das áreas úmidas andinas da região de Junin, no Peru.Resumo em Inglês:
Abstract The diversity of the riparian vegetation of five high Andean lagoons of the Junin region was evaluated between March and December of 2017. The sampling of the riparian vegetation was carried out by means of the transect method. The unidentified species were collected for later identification in the herbarium. The diversity was determined by floristic composition, abundance and frequency, and by species richness indices of Simpson and Shannon-Wiener. In the Pomacocha Lagoon, the floristic composition was represented by 43 species, distributed in 15 families, with the most abundant species being Aciachne pulvinata, Azorella crenata and Geranium sessiliflorum and the most frequent Aciachne pulvinata. In the Laguna Tragadero, the floristic composition was represented by 17 species, distributed in 10 families, with the most abundant species being Pennisetum clandestinum and Eleocharis sp and the most frequent Polypogon interruptus. In the Cucancocha Lagoon, the floristic composition was represented by 19 species, distributed in 7 families, with the most abundant species being Calamagrostis sp and Wernberia humbellata and the one of most frequent Carex ecuadorica. In the Incacocha Lagoon, the floristic composition was represented by 22 species, distributed in 11 families, with the most abundant and frequent species being Alchemilla pinnata. In the Ñahuinpuquio Lagoon, the floristic composition was represented by 20 species, distributed in 9 families, with the most abundant species being Pennisetum clandestinum and the most frequent species Pennisetum clandestinum, Juncus arcticus and Muhlenbergia andina. The results obtained contribute data on the diversity of riparian vegetation of high Andean wetlands in the Junin region, Peru.Resumo em Português:
Resumo Este trabalho analisou o desempenho dos métodos de Brunt (1932), Swinbank (1963), Idso and Jackson (1969), Brutsaert (1975), Idso (1981) e Bignami et al. (1995) para estimativa da emissividade atmosférica para dados obtidos na região do Cerrado Campo Sujo, na baixada cuiabana. As estimativas foram comparadas com dados calculados pela equação do balanço de energia para dois períodos estudados, seco (maio a agosto) e chuvoso/úmido (setembro a dezembro) de 2009. Os métodos de Swinbank e Idso and Jackson, que levam em consideração apenas a Temperara do ar, obtiveram melhor desempenho durante o período chuvoso. Em contrapartida, os métodos que levam em consideração a pressão de vapor d’água e a temperatura do ar (Brunt, Brutsaert, Bignami e Idso) tiveram melhor desempenho durante a estação seca, sendo as equações de Idso e Brutsaert que apresentaram melhor desempenho para o local e período estudados, obtendo os maiores índices de concordância, e sendo assim, as equações mais indicadas para a estimativa da emissividade atmosférica para o local de estudo.Resumo em Inglês:
Abstract This study analyzed the performance of the Brunt (1932), Swinbank (1963), Idso and Jackson (1969), Brutsaert (1975), Idso (1981), and Bignami et al. (1995) methods to estimate atmospheric emissivity under grass-dominated savannas (known as campo sujo Cerrado), in the region of Baixada Cuiabana. The estimates were compared with data obtained by energy balance equation in two seasons, dry season (May to August), and wet season (September to December) of 2009. The Swinbank and Idso and Jackson methods, that consider only air temperature, show better performances for the wet season. However, methods that consider water vapor pressure and air temperature (Brunt, Brutsaert, Bignami and Idso) show good performances for the dry season. The Idso and Brutsaert methods show the highest index of agreement and are recommended to estimate atmospheric emissivity for the region.Resumo em Português:
Resumo Os efluentes das indústrias têxteis são conhecidos pela dificuldade de tratamento, constituindo um campo de aplicação de tecnologias alternativas para o tratamento. Neste contexto, um sistema de tratamento híbrido, composto por eletrocoagulação associada à adição de coagulante natural (extrato de sementes de Moringa oleífera lam), visa utilizar condições de operação mais suaves, que proporcionem eficiência de tratamento, com menor demanda de energia elétrica e coagulante. Assim, a remoção do corante reativo Azul 5G de soluções aquosas foi estudada. Foram avaliados os efeitos dos fatores: intensidade da corrente elétrica, concentração de coagulantes naturais e tempo de retenção hidráulica. Um modelo quadrático foi ajustado e validado no nível de significância de 5%. A otimização global resultou em condições de 0,28 A para intensidade de corrente elétrica, 1000,00 mg L-1 de extrato aquoso de Moringa oleífera lam e 5 min para tempo de retenção hidráulica. Operando em condições ótimas, observou-se 71,38% de remoção de cor e 5,22 mg L-1 de concentração residual de ferro.Resumo em Inglês:
Abstract Wastewaters from textile industries are known for their difficulty to treat, several alternative technologies are applied for their treatment. In this context, the study examined a hybrid treatment system, composed of electrocoagulation combined with a natural coagulant (extract of Moringa oleífera lam seeds) to remove reactive dye Blue 5G aqueous solutions. The work evaluated the use of milder operating conditions to improve the efficiency of treatment, with reduced demands for electrical power and coagulant. The following factors were evaluated: electric current intensity, natural coagulant concentration and hydraulic retention time. A quadratic model was adjusted and validated at a 5% significance level. The overall optimization resulted in conditions of 0.28 A for electrical current intensity, 1000.00 mg L-1 of aqueous extract of Moringa oleífera lam and 5 min for hydraulic retention time. While operating under optimal conditions, the removal of 71.38% of color and 5.22 mg L-1 of iron residual concentration was achieved.Resumo em Português:
Resumo Estudos com a abordagem de serviços ecossistêmicos (ES) desenvolvidos no Brasil com base no quadro da Avaliação de Ecossistemas do Milênio (MEA) variam desde a avaliação quantitativa e qualitativa até o desenvolvimento de instrumentos econômicos para pagamento por serviços ecossistêmicos (PES) ou compensação por sua manutenção, principalmente de serviços hidrológicos. Para sintetizar a atual produção de conhecimento e a estrutura de ensino em ES e também fornecer uma base para futuras pesquisas no Brasil, nós realizamos uma revisão sistemática de publicações sobre ES e uma pesquisa sobre a disponibilidade de cursos de graduação e pós-graduação relacionados aos ES. Nossa revisão sistemática encontrou 282 publicações para o período 2006-2017, que incluiu artigos revisados por pares, livros, capítulos de livros, teses, dissertações, artigos em anais e publicações técnicas. Identificamos o conhecimento atual, as interações entre instituições, lacunas de conhecimento e prioridades que deveriam ser consideradas em pesquisas futuras. O artigo fornece informações sobre estudos futuros e é um passo importante para considerar ES como uma abordagem para atingir os objetivos do desenvolvimento sustentável.Resumo em Inglês:
Abstract Studies using the ‘ecosystem services’ (ES) approach developed in Brazil based on the framework of the Millennium Ecosystem Assessment (MEA), and range from quantitative and qualitative evaluation to the development of economic instruments for payment for ecosystem services (PES) or compensation for their maintenance, mainly for hydrological services. In order to summarize current knowledge regarding ES, the structure for teaching in ES, and also to provide a basis for future research in Brazil, we carried out a systematic review of publications on ES and a study on the availability of undergraduate and graduate courses related to ES. We found 282 publications for the 2006-2017 period, which included peer-reviewed articles, books, book chapters, theses, dissertations, articles in annals and technical publications. We identified current knowledge, knowledge gaps and trends in ES researches that may guide surveys and scenario analyses for future studies, in different biomes and regions of the country. Atlantic Forest and Amazon are the most-studied biome. Most of the studies were related to the evaluation of different types of ES and to the development of methodologies for their evaluation and monitoring. The most common ES are related to biodiversity, carbon sequestration and water.Resumo em Português:
Resumo O principal objetivo do presente estudo foi modificar a superfície de uma membrana de poliamida comercial com a deposição de nanopartículas de TiO2 pelo método self-assembly sob pressão com alta permeabilidade e atividade fotocatalítica. Mudanças nas características da membrana e seu desempenho nas propriedades fotocatalíticas foram avaliados. Os resultados experimentais indicaram que tanto a hidrofilia da membrana quanto o desempenho fotocatalítico foram significativamente melhorados pela presença de nanopartículas de TiO2 aplicadas sob uma pressão de 1 bar. A deposição das partículas de TiO2 sob pressão foi capaz de manter as partículas na superfície das membranas e sua capacidade fotocatalítica por três ciclos de uso. A membrana fotocatalítica de TiO2 preparada apresentou um grande potencial no tratamento de efluentes e sistemas de reuso devido à sua capacidade de remover o corante azul de metileno por decomposição fotocatalítica e separação física.Resumo em Inglês:
Abstract This study modified the surface of a commercial polyamide membrane with the deposition of TiO2 nanoparticles by the self-assembly method under pressure with high permeability and photocatalytic activity. Changes in membrane characteristics and its performance for photocatalytic properties were evaluated. The results indicated that both membrane hydrophilicity and photocatalytic performance were significantly improved by the presence of TiO2 nanoparticles applied under a pressure of 1 bar. The deposition of the TiO2 particles under pressure was able to maintain the particles on the surface of the membranes and their photocatalytic capacity for three cycles of use. The prepared TiO2 photocatalytic membrane presented a great potential for wastewater treatment and for reuse wastewater systems due its ability to remove methylene blue (MB) dye solution by photocatalytic decomposition and physical separation.Resumo em Português:
Resumo O uso agrícola de águas amarelas associadas à manipueira é uma técnica sustentável, uma vez que possibilita a redução de custos com a aquisição de fertilizantes industrializados e minimiza a poluição ambiental ocasionada pela destinação final inadequada desses efluentes. Neste contexto, objetivou-se com este trabalho avaliar os teores de macronutrientes e o crescimento do feijão vigna fertirrigado com águas amarela associada à manipueira e NPK como fonte de nutrientes. O experimento foi instalado em uma casa de vegetação localizada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado composto por cinco tratamentos caracterizados por fertirrigações com fertilizantes minerais, na forma de NPK; orgânicos compostos por urina humana, manipueira, urina humana mais manipueira e organomineral composto por urina, manipueira e fósforo mineral e quatro repetições. Aos 36 dias após a semeadura foram avaliados os teores de nitrogênio, fósforo, potássio, enxofre e as variáveis: número de folhas, altura de planta, diâmetro caulinar, área foliar, massa fresca e seca da parte aérea. O uso de águas amarelas promove incrementos significativos para os teores de nitrogênio e potássio principalmente, assim como para as variáveis de crescimento e produção. Os teores de nitrogênio, fósforo e potássio apresentam valores superiores aos considerados adequados para o cultivo do feijão vigna. O uso de urina humana e a manipueira apresentam potencialidade para suprir as necessidades dos principais macronutrientes requeridos pela cultura do feijão vigna e a irrigação via fertirrigação com estes biofertilizantes pode influenciar positivamente o desenvolvimento dessa cultura.Resumo em Inglês:
Abstract Agricultural utilization of yellow waters associated with cassava wastewater is a sustainable technique, since it allows reduction of costs related to acquisition of industrialized fertilizers and minimizes the environmental pollution caused by the inadequate disposal of these effluents. In this context, this study evaluated the macronutrient macronutrient content and growth of cowpea fertigated with yellow water associated with cassava wastewater and NPK as source of nutrients. The experiment was set up in a greenhouse located at Campus I of the Federal University of Campina Grande. The experimental design was completely randomized, composed of five treatments characterized by: fertigation with mineral fertilizers, in the form of NPK; organic fertigation composed of human urine, cassava wastewater, human urine plus cassava wastewater; and organo-mineral fertigation composed of urine, cassava wastewater and mineral phosphorus, with four replicates. At 36 days after sowing, the following parameters were determined: contents of nitrogen, phosphorus, potassium, sulfur and the variables number of leaves, plant height, stem diameter, leaf area, shoot fresh matter and shoot dry matter. The use of yellow waters promotes significant increases for growth and production variables for nitrogen and potassium contents mainly, as well as for growth and production variables. The contents of nitrogen, phosphorus and potassium were higher than the levels considered as adequate for the cowpea crop. The use of human urine and cassava wastewater have potential to meet the needs for the main macronutrients required by cowpea and the irrigation via fertigation with these biofertilizers positively influences the development of cowpea.Resumo em Português:
Resumo O conhecimento da transpiração é de fundamental importância para aprimoramento do manejo da irrigação. Objetivou-se com o presente trabalho determinar o fluxo de seiva da mangueira ‘Tommy Atkins’ utilizando o método da sonda de dissipação térmica de Granier, sob irrigação com déficit controlado. O trabalho foi desenvolvido em um pomar de mangueira ‘Tommy Atkins’ com 10 anos de idade, irrigado por microaspersão, localizada no Perímetro Irrigado de Ceraíma, no município de Guanambi, Bahia. A determinação do fluxo de seiva foi realizada em três dias consecutivos em plantas sob irrigação com déficit controlado, com redução de 30 e 60% da evapotranspiração da cultura em três fases de desenvolvimento do fruto, início da floração ao pegamento dos frutos (Fase I), fase de expansão do fruto (Fase II) e fase de maturação fisiológica do fruto (Fase III). Verificou-se que o déficit hídrico controlado causa redução no fluxo de seiva em mangueiras ‘Tommy Atkins’.Resumo em Inglês:
Abstract Knowledge of transpiration is of fundamental importance for improving irrigation management. This study measured sap flow of the 'Tommy Atkins' mango tree using Granier’s thermal dissipation probe method under regulated deficit irrigation. The work was conducted in a 10-year-old ‘Tommy Atkins’ mango orchard, irrigated by micro sprinkler, located in the Irrigated Perimeter of Ceraíma, in Guanambi, Bahia, Brazil. Sap flow measurements were carried out on three consecutive days in plants under regulated deficit irrigation, with reductions of 30 and 60% of crop evapotranspiration in three phases of fruit development; beginning of flowering to early fruit growth (Phase I), fruit expansion (Phase II) and physiological maturation of fruits (Phase III). Regulated deficit irrigation led to reduced sap flow in ‘Tommy Atkins’ mango tree.Resumo em Português:
Resumo Esforços para priorizar produtos farmacêuticos em rios urbanos ainda são escassos no Brasil, mas as experiências europeia e norte-americana de gestão de produtos farmacêuticos em águas urbanas mostram que este foi um dos primeiros passos para reduzir e controlar este tipo de poluição. O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o caso de anticoncepcionais orais na área de abrangência do rio Belém, em Curitiba, sob a ótica das diferentes dimensões que têm sido consideradas no processo de priorização. Para isso, além da revisão da literatura, foram utilizados dados históricos sobre a concentração de hormônios contraceptivos nas águas do rio Belém, dados sobre o consumo de fármacos na área da bacia hidrográfica (coletados por meio de entrevistas realizadas por amostragem aleatória em farmácias e pelo banco de dados de medicamentos fornecido pela Prefeitura de Curitiba por meio das Unidades de Saúde) e os dados das entrevistas feitas por amostragem intencional com stakeholders locais. Os resultados mostram que, em relação ao etinilestradiol e ao estradiol, já existe um conjunto consistente de critérios que apoiam sua priorização, enquanto que a regulamentação do monitoramento periódico desses dois hormônios se mostrou viável e necessária nas águas da região.Resumo em Inglês:
Abstract Efforts to prioritize pharmaceutical products in urban rivers are still rare in Brazil. However, European and U.S. management experiences of pharmaceuticals in urban waters show that this has been one of the first steps necessary to reduce and control this type of pollution. The main objective of this research was to evaluate the presence of oral contraceptives in the catchment area of the Belém River in Curitiba based on the different criteria normally applied to prioritization. For this, in addition to a literature review, historical data on the concentrations of contraceptive hormones in the Belém River, data on pharmaceutical consumption in the basin (collected through interviews by random sampling in pharmacies and from the database of medicines provided by the City of Curitiba Health Units), and data from interviews conducted using intentional sampling with regional stakeholders. The results show that a consistent set of criteria supporting prioritization of ethinylestradiol and estradiol already exists, while the periodic monitoring of these two hormones has proved feasible and necessary in the waters of the region.Resumo em Português:
Resumo Estudos sobre a probabilidade de chuvas e suas variações espaço-temporais são importantes para o planejamento de recursos hídricos e otimização do calendário de atividades agrícolas. O presente estudo identifica a ocorrência de chuvas pela cadeia de Markov de primeira ordem (CM) e por dois estados da bacia hidrográfica do rio Tapajós (BHRT), Amazônia, Brasil. A análise de agrupamento (AC), baseada no método de Ward, classificou regiões homogêneas e selecionou a amostra para verificar a probabilidade de ocorrência de chuvas por estação. A série histórica de dados diários de precipitação de 80 estações compreendendo o período de 1990-2014 foi usada. A técnica AC identificou 8 regiões homogêneas e suas probabilidades de ocorrência de chuvas, auxiliando assim no estabelecimento de períodos com maior necessidade de agricultura irrigada de acordo com a região. Os resultados sobre a probabilidade de ocorrência de períodos secos e chuvosos na bacia definiram as estações seca (maio a setembro) e chuvosa (outubro a abril). Elementos das probabilidades da matriz de transição mostraram variabilidade em relação ao tempo e, além disso, a influência da posição geográfica da precipitação sazonal na determinação dos períodos seco e chuvoso em locais específicos na bacia do rio Tapajós.Resumo em Inglês:
Abstract Studies on the probability of rainfall and its spatiotemporal variations are important for the planning of water resources and optimization of the calendar of agricultural activities. This study identifies the occurrence of rain by first-order Markov Chain (MC) and by two states in the Tapajos River Basin (TRB), Amazon, Brazil. Cluster analysis (CA), based on the Ward method, was used to classify homogeneous regions and select samples for checking the probability of rainfall occurrence by season. The historical series of daily rainfall data of 80 stations were used for the period 1990-2014. The CA technique identified 8 homogeneous regions and their probability of occurrence of rainfall, helping to determine which regions and periods have greater need of irrigation. Results of the probability of occurrence of dry and rainy periods in the TRB were used to define the dry (May thru September) and rainy seasons (October thru April). Elements of the matrix transition probabilities showed variability in relation to time and, in addition, the influence of geographical position of seasonal rainfall in determining dry and rainy periods at specific sites in the TRB.Resumo em Português:
Resumo Na gestão dos recursos hídricos se deve buscar a harmonização entre as demandas dos usos múltiplos da água e a disponibilidade hídrica, entendendo-se esta como o quantitativo a ser utilizado de forma ambientalmente sustentável. Distribuições de probabilidade de vazões são ferramentas essenciais para avaliar a disponibilidade hídrica. Os objetivos deste trabalho foram analisar qual a melhor distribuição de probabilidade que se ajusta aos dados mínimos anuais de vazão diária média em períodos consecutivos de sete dias (Q7) de 14 estações fluviométricas da Bacia do Rio das Velhas e identificar possíveis tendências nas séries de Q7 e em conjuntos bimestrais e anuais de vazões diárias em três relevantes estações. O ajuste das distribuições foi verificado pelo teste de Anderson-Darling (A-D). A seleção dos modelos que apresentaram melhor ajuste foi feita segundo o Critério de Informação Bayesiano (BIC). Para analisar a tendência das vazões, foi utilizado o teste estatístico Mann-Kendall. As distribuições que em geral melhor se ajustaram aos dados e ocuparam a melhor posição no ranking foram Gumbel e Rayleigh. Constataram-se tendências negativas nas três estações. Para a estação de Várzea da Palma, a mais próxima da foz do rio, foram encontradas tendências negativas e significativas para os dados do Q7 e vazão média diária para todos os bimestres, exceto o primeiro.Resumo em Inglês:
Abstract In the management of water resources, it is necessary to balance the demands of multiple uses of water and water availability, while enabling use in an environmentally sustainable way. Probability distributions of flow rates are essential tools for assessing water availability. The objectives of this work were to analyze the best probability distribution that conforms to the annual minimum daily average discharge for periods of seven consecutive days (Q7) for 14 stream gauging stations in the Das Velhas River Basin and to identify possible trends in Q7 time series and in bi monthly and annual sets of daily discharges in three key stream gauging stations. The quality of fit was verified by the Anderson-Darling test (A-D). The selection of the models that presented the best fit was done according to the Bayesian Information Criterion (BIC). The Mann-Kendall test was used to verify trends in time series of discharge. In general, better measures of quality of fit were obtained for the probability distributions Gumbel and Rayleigh. Negative trends in discharge distributions were verified in the three stations. For the Várzea da Palma station, the closest to the river mouth, negative and significant trends were found for the Q7 data and daily average discharge for every bimester except the first.Resumo em Português:
Resumo Este trabalho objetivou avaliar períodos secos e chuvosos nas sub-regiões da Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco (BHSF) utilizando o Índice de Precipitação Padronizado (SPI) e cadeias de Markov. Cada sub-região da BHSF possui características físicas e climáticas específicas, dessa forma foram utilizadas quatro estações pluviométricas contendo dados com 46 anos, de 1970 a 2015, obtidas na Agência Nacional de Águas (ANA), representativas de cada sub-região. O SPI foi calculado para as escalas de tempo de seis e doze meses e as matrizes de probabilidades de transição foram obtidas utilizando as cadeias de Markov. As matrizes de transição mostraram que, em ambas as escalas, caso a condição climática estivesse em classe de seca severa ou chuvosa, a mudança para outra classe seria pouco provável a curto prazo. Correlacionando esta informação com as probabilidades da distribuição estacionária, foi possível encontrar as regiões que têm maiores possibilidades de no momento futuro estar sob clima chuvoso ou de seca. Os tempos de recorrência calculados para as estações inseridas no semiárido foram menores quando comparado com o valor do tempo da estação representativa do Alto São Francisco que possui maiores níveis de precipitação, confirmando a predisposição do semiárido em apresentar maiores chances de períodos futuros de seca.Resumo em Inglês:
Abstract This work evaluated dry and rainy conditions in the subregions of the São Francisco River Basin (BHSF) using the Standardized Precipitation Index (SPI) and Markov chains. Each subregion of the BHSF has specific physical and climatic characteristics. The data was obtained from the National Water Agency (ANA), collected by four pluviometric stations (representative of each subregion), covering 46 years of data, from 1970 to 2015. The SPI was calculated for the time scales of six and twelve months and transition probabilities were obtained using the Markov chain. Transition matrices showed that, at both scales, if the climate conditions were severe drought or rainy, switching to another class would be unlikely in the short term. Correlating this information with the probabilities of the stationary distribution, it was possible to find the regions that are most likely to be under rainy or dry weather in the future. The recurrence times calculated for the stations that belong to the semi-arid region were smaller when compared to the value of the return period of the representative station of Upper São Francisco that has higher levels of precipitation, confirming the predisposition of the semi-arid region to present greater chances of future periods of drought.Resumo em Português:
Resumo Empreendimentos com porte e potencial poluidor precisam ser licenciados adequadamente, fiscalizados e monitorados durante e após suas operações de forma a evitar e/ou mitigar impactos nas suas áreas de influência. A Bacia Hidrográfica do córrego São Mateus (BHCSM), situada em zona rural de Juiz de Fora (MG), é impactada por várias atividades, destacando um aterro sanitário desativado e um parque industrial. O objetivo desse artigo foi monitorar as águas dos principais tributários da Bacia Hidrográfica do córrego São Mateus em relação à concentração de metais pesados. Escolheram-se pontos estratégicos em cada sub-bacia, antes da foz e encontro dos córregos Bocaina, Salvaterra e São Mateus, mensurados mensalmente entre janeiro e dezembro de 2014 através da Sonda Metalyser, aplicando-se o Índice de Contaminação (IC). Os resultados do IC permitiram verificar que os empreendimentos localizados nesta Bacia, em especial, o Park Sul e o Aterro Sanitário Salvaterra nos córregos Bocaina e Salvaterra, respectivamente, estão impactando negativamente a qualidade dessas águas. Metais como Hg, Cu, Pb e Zn são os que mais violaram a Resolução CONAMA 357/2005, direcionando desta forma a gestão, de modo a controlar as fontes destes metais que são acumulativos nos organismos e geram prejuízos a toda cadeia trófica. A população que habita essa região rural não é atendida por nenhuma concessionária de água, fazendo uso de nascentes e poços abaixo do nível desses córregos.Resumo em Inglês:
Abstract Large-scale enterprises with high potential to pollute need to be licensed, properly supervised and monitored during and after their operations to avoid and/or mitigate impacts in their areas of influence. The São Mateus Stream Basin (SMSB), located in rural area of Juiz de Fora (MG), is impacted by several activities, highlighting a deactivated landfill and an industrial park. This study monitored the concentration of heavy metals in the waters of the main tributaries of the SMSB. Strategic points were selected in each sub-basin, before the mouth and meeting of the Bocaina, Salvaterra and São Mateus Streams, measured monthly between January and December 2014 using the Metalyser probe, and applying the Contamination Index (CI). The CI results showed that the enterprises located in this basin, especially the Park Sul and Salvaterra Landfill in the Bocaina and Salvaterra Streams, respectively, are negatively impacting the quality of these waters. Metals such as Hg, Cu, Pb and Zn were the ones that most violated CONAMA Resolution 357/2005, directing management in order to control the sources of these metals, which are cumulative in organisms and damage the whole trophic chain. The inhabitants of this rural area are not served by any water concessionaire and make use of springs and wells below the level of these streams.Resumo em Português:
Resumo O material CaTiO3 do tipo perovskita foi sintetizado pelo método dos precursores poliméricos e caracterizado. Os parâmetros da reação fotocatalítica foram otimizados pela metodologia de análise de superfície de resposta na degradação do azul de metileno sob radiação UV. Após a otimização, as águas residuais têxteis e de curtume foram tratadas e a redução da DQO foi avaliada. Em condições otimizadas (pH = 11,2 e 1 g L-1 de concentração de catalisador), os resultados obtidos para a fotodegradação dos efluentes reais após 240 min de irradiação foram de 45% de redução de DQO para os dois efluentes. As reações foram ajustadas para a cinética de pseudo primeira ordem e as constantes de velocidade foram 2,07 x 10-3 (min-1) e 2,23 x 10- 3 (min-1) para redução de DQO para o efluente têxtil e de curtume, respectivamente.Resumo em Inglês:
Abstract Perovskite-type CaTiO3 material was synthesized by the polymeric precursor method and characterized. The powder was applied as a promising alternative to TiO2 photocatalyst. Photocatalytic reaction parameters were optimized by surface analysis methodology on the degradation of methylene blue under UV radiation. After optimization, complex textile- and tannery wastewaters were treated and the COD reduction was evaluated. At optimized conditions (pH=11.2 and 1 g L-1 of catalyst concentration), the results obtained for the photodegradation of the real wastewater after 240 min of irradiation were 45% COD reduction for both effluents. The reactions were adjusted to the pseudo first order kinetic and the rate constants were 2.07 x 10-3 (min-1) and 2.23 x 10- 3 (min-1) for COD reduction for textile- and tannery wastewaters, respectively.Resumo em Português:
Resumo A irrigação é responsável por aproximadamente 70% do consumo de água doce do mundo e é um dos principais fatores por trás da crescente escassez de água global. As técnicas e sistemas de irrigação são extremamente diferenciadas e complexas. Neste contexto, as ferramentas de dinâmica de fluidos computacional (CFD) ganham relevância, permitindo uma análise detalhada e previsão do comportamento hidráulico em diferentes situações. Com o objetivo de avaliar os detalhes do escoamento no gotejador, o presente estudo se aplica a ferramentas de CFD para um sistema de irrigação por gotejamento sob três perspectivas diferentes: (i) analisando o sistema completo composto de tubulações e gotejador; (ii) analisar apenas o gotejador isolado expandido e modelo bifásico; e (iii) com o gotejador isolado operando em regime transiente. Os resultados da modelagem e simulação mais tarde permitiu uma visão completa dos campos de velocidade e pressão e fricção perda ao longo da geometria. O processo de formação de gotas na saída do gotejador pode ser exibido com detalhes e a saída do fluxo de gotejador obtido foi próximo ao valor nominal do fabricante, no caso de análises do gotejador isolado. Embora não tenha sido possível no momento uma comparação com resultados provenientes de experimentos, com base em catálogos de fabricantes, as qualidades dos resultados foram bons e modelagem bem sucedida.Resumo em Inglês:
Abstract Irrigation is responsible for approximately 70% of the world’s freshwater consumption and is one of the key factors behind the growing global water scarcity. Irrigation systems and techniques are extremely differentiated and complex. In this context, tools of computational fluid dynamics (CFD) earn relevance, allowing a detailed analysis and forecast of hydraulic behavior in different situations. In order to evaluate flow details in a dripper, this study applies CFD tools to study a drip irrigation system from three different perspectives: (i) analysis of the complete system of piping and dripper; (ii) analysis of only the isolated dripper expanded and biphasic model; and (iii) analysis of the isolated dripper operating in transient regime. Modeling results allowed a full understanding about speed fields, pressure and friction loss along the geometry. The drop formation process in the dripper output could be displayed in detail, and the obtained dripper flow output was close to the nominal value of manufacturer, in the case of the isolated dripper analysis. Although a comparison with results from experiments was not possible at the time, based on manufacturers’ catalogs, results proved satisfactory, leading to successful simulations.Resumo em Português:
Resumo A água de retrolavagem dos filtros (ARF) de estações de tratamento de água (ETA) é composta por resíduos da água bruta, produtos químicos e microrganismos. Seu descarte inadequado impacta negativamente o meio ambiente e a saúde da população humana. Objetivando caracterizar a ARF da ETA de Blumenau-SC, foram realizadas avaliações físico-químicas, microbiológicas e parasitológicas e testes com diferentes polímeros floculantes, afim de propor estratégias para tratamento e reuso deste resíduo para posteriormente, o líquido tratado, ser lançado no Rio Itajaí-Açu (Classe 2). Grande parte das análises físico-químicas e microbiológicas apresentaram resultados superiores aos determinados pela Resolução CONAMA n° 430/2011, além de positividade para cistos de Giardia duodenalis (Assembleia B) e oocistos de Cryptosporidium spp., caracterizando um resíduo poluído e contaminado que não deve ser lançado in natura no corpo hídrico. O polímero floculante aniônico apresentou resultados satisfatórios na redução da turbidez da amostra (99,49%), podendo ser uma alternativa promissora no tratamento deste resíduo.Resumo em Inglês:
Abstract Filter Backwash Water (FBW) from water treatment plants (WTP) is composed of raw water waste, chemicals and microorganisms. Inappropriate disposal of this residue impacts negatively in the environment and in the health of human populations. Aiming to characterize the FBW from one WTP of Blumenau-SC, physiochemical, microbiological and parasitological assessments and tests with different flocculants polymers were performed in order to propose strategies for treatment and reuse of this residue. Subsequently treated liquid is discharged into the Itajaí-Açu River (Class 2). Physicochemical and microbiological analyses showed results higher than those permitted by CONAMA Resolution n° 430/2011 and Giardia duodenalis (Assembly B) cysts and Cryptosporidium spp. oocyst positivity was observed, characterizing as polluted and contaminated residue that shouldn't be released in the hydric body. The anionic flocculant polymer showed satisfactory results in the turbidity sample reduction (99.49%), which may be a promising alternative in the treatment of this residue.