Resumo em Português:
Resumo O atual cenário ambiental e econômico global tem uma relação intrínseca com o aumento do consumo de combustíveis fósseis causados pelo desenvolvimento de tecnologias e pelo crescimento da população mundial. Assim, é necessário procurar fontes renováveis de biocombustíveis na tentativa de mitigar os efeitos dos combustíveis fósseis no meio ambiente e a falta desses combustíveis não renováveis. O uso de biomassa lignocelulósica, um recurso abundante e renovável nas regiões brasileiras, contribuiu com sucesso para novas pesquisas e tecnologias para a produção de etanol de segunda geração. A conversão da biomassa lignocelulósica em açúcares fermentáveis requer o uso de enzimas celulolíticas produzidas por micro-organismos encontrados na microbiota. Este trabalho avaliou a produção de endoglucanase e β-glicosidase em meio líquido contendo carboximetilcelulose por cinco micro-organismos bactérias e leveduras) do banco de 348 isolados de solos de eucalipto no Cerrado Mineiro. Foram selecionados micro-organismos com os seguintes índices de atividade enzimática: IM1-74 (22), IM25-9 (5.33), IM32-90 (7.33), IM1-5 (10.33) e IM32-91 (5.44). Os micro-organismos com maior atividade enzimática em meio líquido foram IM32-90 (endoglucanase = 0,214 U mL-1) e IM32-91 (β-glicosidase = 0,067 U mL-1).Resumo em Inglês:
Abstract The current global environmental and economic scenario is intrinsically related to the increase in fossil fuel consumption caused by technological development and world population growth. Thus, it is necessary to search for renewable sources of biofuel in an attempt to mitigate the effects of fossil fuels on the environment and the lack of these non-renewable fuels. The use of lignocellulosic biomass, an abundant and renewable resource in Brazilian regions, has contributed successfully to new research and technologies for second-generation ethanol production. The conversion of lignocellulosic biomass into fermentable sugars requires the use of cellulolytic enzymes produced by microorganisms found in the microbiota. This work evaluated the production of endoglucanase and β-glucosidase in a liquid medium containing carboxymethylcellulose by five microorganisms (bacteria and yeasts) from the bank of 348 isolates from eucalyptus soils in the Cerrado Mineiro. Microorganisms with the following enzymatic activity indexes were selected: IM1-74 (22), IM25-9 (5.33), IM32-90 (7.33), IM1-5 (10.33) and IM32-91 (5.44). The microorganisms with the highest enzymatic activity in the liquid medium were IM32-90 (endoglucanase = 0.214 U mL-1) and IM32-91 (β-glucosidase = 0.067 U mL-1).Resumo em Português:
Resumo Objetivou-se com este trabalho caracterizar atributos morfológicos, físicos e químicos de solos formados a partir de arenitos no Cerrado Piauiense, na tentativa de encontrar padrões evolutivos. O estudo foi realizado em cinco perfis de solos representativos identificados como P1-RY (Neossolo Flúvico Psamítico típico - Aquents), P2-PA (Argissolo Amarelo Distrófico típico - Alfisol), P3-RL (Neossolo Litólico Distrófico fragmentário - Psamments), P4-RQ (Neossolo Quartzarênico Órtico típico - Orthents) e P5-PV (Argissolo Vermelho Distrófico Típico - Ultisol). As amostras dos solos foram submetidas à descrição morfológica e análises laboratoriais. Em geral, os solos desta região apresentaram altos teores da fração areia, baixo pH, baixo conteúdo de bases trocáveis e baixa capacidade de troca catiônica (CTC). A matéria orgânica governou a CTC na maioria dos horizontes, sugerindo uma dependência da matéria orgânica no fornecimento de cargas. Estes solos mostraram baixo grau de intemperismo, mas com ferro de alta cristalinidade. Assim, é possível afirmar que o relevo e o material de origem são os fatores de formação do solo que possuem maior influência nos atributos dos solos do Cerrado Piauiense, Brasil. Além disso, estes solos são jovens, sendo os mais evoluídos aqueles originados da Formação Piauí. Contudo, os arenitos do grupo Canindé aparentemente estão fornecendo minerais secundários diretamente da rocha ao solo.Resumo em Inglês:
Abstract This study characterized the morphological, physical and chemical attributes of sandstone-derived soils at the Cerrado of the Piauí State, Brazil, in order to identify evolutionary standards. The study was carried out with five representative soil profiles identified as P1-RY (Typical Flavic Psychotic Neosol - Aquents), P2-PA (Typical Dystrophic Yellow Argisol - Alfisol), P3-RL (Fragmentary Litholic Distrophic Neosol - Psammenit), P4-RQ (Typical Ortic Quartzenetic Neosol - Orthents) and P5-PV (Typical Dystrophic Red Argisol - Ultisol). Soil samples were submitted laboratory analysis described morphologically. In general, the soils presented high sand content, low pH, low content of exchangeable bases and low cation exchange capacity (CEC). Organic matter governed the CEC in most cases, suggesting dependence of organic matter in the supply of charges. These soils showed a low degree of weathering, but with iron of high crystallinity. Thus, the relief and the parent material are the major important soil-forming factors at the Cerrado of the Piauí State. Moreover, these soils are young, with the soils from the Piauí Formation being more evolved. However, the sandstones from the Canindé Group apparently are providing lithological secondary minerals for the soil.Resumo em Português:
Resumo A resposta hidrológica em bacias hidrográficas devido às mudanças do uso do solo pode ser avaliada por meio da construção de cenários, usando modelos hidrológicos. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi analisar as consequências do desmatamento no comportamento hidrológico da bacia hidrográfica do rio Doce, que possui uma área de drenagem de 86.715 km². Alguns dos problemas enfrentados pela bacia estão relacionados à disponibilidade hídrica, inundações, desmatamento indiscriminado e manejo inadequado do solo. Sendo assim, foi selecionado o Modelo de Grandes Bacias (MGB-IPH), onde foram usados dados diários de 11 postos fluviométricos, 81 pluviométricos e 12 meteorológicos, modelo numérico do terreno, mapas de solos e uso e cobertura do solo (2000). A modelagem hidrológica foi realizada nas seguintes etapas: calibração dos parâmetros (1990 a 2005), validação (2006 a 2014) e simulação dos cenários de desmatamento (2000 a 2014). Foi constatado que a substituição de florestas por pastagens provocou reduções nas vazões médias anuais, indicando uma diminuição das vazões médias em cenários de desmatamento. Quanto ao comportamento das cheias, o desmatamento provocou o aumento das mesmas, enquanto que às vazões mínimas anuais reduziram com o desmatamento. Os resultados demonstram os agravamentos que os cenários simulados podem acarretar nos problemas já encontrados na bacia como inundações e escassez de água para suprimento dos usos para os quais a bacia se destina.Resumo em Inglês:
Abstract The construction of scenarios using hydrological models can evaluate the hydrological response in watersheds, due to changes in the soil use. In this context, this study analyzed the consequences of deforestation in the hydrological behavior of the Doce River Basin, which has a drainage area of approximately 86.715 km². The basin presents problems regarding water availability, floods, indiscriminate deforestation and inadequate soil management. The Model of Large Basins (MGB-IPH) was selected, using daily data from 1990 to 2014, 11 fluviometric, 81 rainfall and 12 meteorological stations, numerical model of the land, soil maps, and use and land cover. Hydrological modeling was performed in the following steps: calibration of parameters (1990 and 2005), validation (2006 to 2014) and simulation of deforestation scenarios (2000 to 2014). It was observed that the replacement of forests by pasture caused reductions in the average annual flows, indicating a decrease in average flows in deforestation scenarios. As for the behavior of floods, deforestation caused them to increase, while the annual minimum flows reduced with deforestation. The results demonstrate the worsening that the simulated scenarios can cause in the problems already found in the basin, such as floods and water shortages, to supply the uses for which the basin is intended.Resumo em Português:
Resumo O processo de eutrofização leva à redução da qualidade da água e a perdas econômicas no mundo todo. Além disso, é possível aplicar técnicas de sensoriamento remoto para o monitoramento de ambientes aquáticos. Neste estudo, objetivou-se analisar o uso combinado dos dados Sentinel-2 Multispectral Instrument e Landsat-8 Operational Land Imager para o monitoramento de um ambiente aquático eutrofizado sob condições adversas de nuvens, de julho de 2016 a julho de 2018. Foi realizada a pré-seleção dos dados e posteriormente as cenas foram adquiridas para uma investigação mais aprofundada. Criou-se uma chave de interpretação para as condições de nuvens da área de estudo e foram agrupadas cada uma das 125 cenas em uma Análise de Componentes Principais (ACP). A ACP agrupou meses com similaridades nas condições de nuvens, destacando seus padrões em termos de estação chuvosa e seca para a área de estudo. Outro resultado interessante foi que, mesmo sob o regime adverso de nuvens inerente da Amazônia, o uso combinado de ambos dados de imagens de satélites gratuitos pode ser útil para uma análise mais aprofundada, como a mensuração de clorofila a, matéria orgânica colorida dissolvida, sólidos suspensos totais e turbidez. No entanto, destaca-se que, primeiramente, investimentos devem ser realizados de forma a validar dados in situ, para que um programa de monitoramento possa ser construído através de aplicações de sensoriamento remoto.Resumo em Inglês:
Abstract The eutrophication process leads to reduced water quality and economic losses worldwide. Furthermore, it is possible to apply remote sensing techniques for monitoring of aquatic environments. In this paper, we analysed the combined use of Sentinel-2 Multispectral Instrument and Landsat-8 Operational Land Imager data to monitor a eutrophic aquatic environment under adverse cloudy conditions, from July 2016 to July 2018. Data pre-selection was performed, and then the images were acquired for further investigation. After that, we created a key to the interpretation of cloud conditions for the study area and grouped each of 125 scenes in a Principal Component Analysis (PCA). The PCA grouped months with similarities in cloud conditions, highlighting their patterns in terms of the rainy and dry seasons for the study area. Another interesting result was that, even under the inherent adverse cloud regime of the Amazon, the combined use of both free satellite imagery data could be useful for further analyses, such as measuring of chlorophyll a, coloured dissolved organic matters, total suspended solids and turbidity. However, we highlight that, firstly, studies must be made to validate the data in situ, so that monitoring programs can be built through remote sensing applications.Resumo em Português:
Resumo A irrigação tem sido apontada nas últimas décadas como o maior consumidor de água. Considerando a necessidade de um uso racional dos recursos hídricos e a importância da cobertura morta para o plantio, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da cobertura morta orgânica (palha de cana-de-açúcar) sob o armazenamento de água no solo para o desenvolvimento da cultura do repolho. Esta pesquisa foi conduzida no CCA/UFSCar e o delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições e dois tratamentos com e sem palha de cana-de-açúcar. A aplicação de água foi realizada por um sistema de irrigação por gotejamento e o manejo da irrigação foi determinado a partir dos dados coletados pelo TDR. O uso da cobertura orgânica não interferiu na produtividade do repolho em condições de casa de vegetação. A palha apresenta eficiência para redução da evaporação do solo e, consequentemente, aumenta a eficiência do uso da água. Foi possível economizar até 28,1 mm (14,5%) de profundidade da água através da cobertura do solo.Resumo em Inglês:
Abstract Irrigation has been pointed out in recent decades as the major consumer of water. Considering the need for a rational use of water resources and the importance of mulching for planting, this study evaluated the effect of organic mulching (sugarcane straw) under soil water storage for cabbage crop development. This research was conducted at CCA/UFSCar, and the experimental design was a completely randomized design with four replications and two treatments with and without sugarcane straw. Water application was performed by a drip irrigation system and irrigation management was determined from data collected by TDR. The use of organic mulching did not interfere with cabbage productivity under greenhouse conditions. The straw presents efficiency for reduction of soil evaporation and, consequently, increases water-use efficiency. The soil cover made it possible to save up to 28.1 mm (14.5%) of the water depth.Resumo em Português:
Resumo O objetivo do presente estudo é analisar a variação espacial e temporal das variáveis físicas e químicas da água na zona de influência da tilapicultura em tanques-redes (20x20x3 m) no parque aquícola Ponte Pensa (Reservatório de Ilha Solteira), abrangendo os períodos pré e pós-introdução da produção. Amostras da água foram obtidas mensalmente (agosto/2011 a julho/2013) na subsuperfície em três estações de amostragem: jusante da área de criação (S1), local de criação (S2) e a montante (S3) (n=72). Foram avaliadas a temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido, transparência, turbidez, condutividade elétrica, íon amônio e fósforo total. Utilizou-se a PCA para análise conjunta dos dados. A PCA explicou 61% da variabilidade conjunta dos dados nos dois primeiros componentes. As atividades da piscicultura em tanques-rede provocaram alterações temporais, detectadas especialmente a partir de janeiro de 2013, e sutis alterações espaciais nas variáveis físicas e química da água. O íon amônio e o fósforo total foram as variáveis que mais indicaram a influência desta atividade na qualidade da água, confirmados pela PCA que demostrou duas fases temporais distintas: Fase 1- em que as condições limnológicas antes da produção de peixes em tanques-rede foram caracterizadas pelas maiores concentrações de oxigênio dissolvido e altas temperaturas; e Fase 2 - período pós-produção, que foi caracterizada pelas concentrações mais elevadas de fósforo total e íon amônio.Resumo em Inglês:
Abstract This study analyzes spatial and temporal variations in physical and chemical water variables due to the influence of fish culture in a cage system (20x20x3 m) in Ponte Pensa Aquaculture Park (Solteira Island Reservoir), before and after cage installation. Water samples were collected on a monthly basis in the subsurface of three sampling sites (August/2011 to July/2013): downstream from the farming site (S1), at the farming site (S2), and upstream from the farming site (S3) (n = 72). Water temperature, pH, dissolved oxygen, transparency, turbidity, electrical conductivity, ammonium ion and total phosphorus were assessed. The principal component analysis (PCA) was applied to joint analysis data. PCA results explained the 61% joint variability in data of the first two components. Fish farming in cages caused significant temporal changes, mainly in January 2013, as well as sudden spatial changes in water physical and chemical variables. Fish culture influenced the quality of the water; such influence was mainly indicated by variations in ammonium ions and in total phosphorus concentrations, which were confirmed through PCA application. PCA results showed two distinct temporal phases: Phase 1 - prior to fish-cage farming, when limnological conditions were characterized by the highest dissolved oxygen concentrations and by high temperatures; Phase 2 - post-production period, when limnological conditions were characterized by the highest total phosphorus and ammonium ion concentrations.Resumo em Português:
Resumo A sustentabilidade envolve um número grande de aspectos. Entre eles, o de aproveitamento de nutrientes presentes em efluentes tratados com diferentes tipos de processos. Nos últimos anos, têm sido detectados danos ambientais decorrentes do despejo de fármacos e de efluentes da indústria farmacêutica, em função da difícil recalcitrância de alguns componentes das formulações. Um destino que tem sido estudado para diversos tipos de rejeitos é a aplicação no solo com finalidade agrícola. Visando o aproveitamento de efluentes da indústria farmacêutica (e consequente redução de um passivo ambiental), foi desenvolvido e utilizado um fertilizante obtido a partir da precipitação química (pré-tratamento) de um efluente. O fertilizante obtido foi testado para espécie Schinus molle, popularmente denominada de aroeira-salsa no Brasil. As plantas se desenvolveram tendo como substrato solo ou compostos orgânicos. O solo utilizado foi um Argissolo Vermelho-Amarelo textura média, característico da região do vale do Paraíba, Estado de São Paulo, Brasil, com alto teor de alumínio. Foram utilizados dois compostos orgânicos, originados de resíduos agrícolas, ambos provenientes do Parque Ecológico do Taboão, localizado no Vale do Paraíba. A aplicação do fertilizante em todos os substratos melhorou as suas características em relação aos teores de C, N, P, K, Mg, Ca, saturação por bases, pH, Al e densidade. Também a absorção de nutrientes e o crescimento das plantas foi beneficiado com a aplicação do fertilizante.Resumo em Inglês:
Abstract Sustainability encompasses several aspects, one of which is the reuse of nutrient-rich effluent. In recent years, improper disposal of pharmaceuticals and pharmaceutical effluent, which contain recalcitrant compounds, has caused great environmental damage. An alternative disposal strategy that has been studied for several residues is their reuse for agricultural purposes. This work evaluated the potential of using pharmaceutical effluent for fertilizing Schinus molle, a native Brazilian species locally known as “aroeira-salsa.” Effluent was pretreated by chemical precipitation, and the solid phase was tested as fertilizer. Seedlings were grown in soil or compost. The soil used was classified as Red-Yellow Acrisol with medium loamy texture and high Al content, which is typically found in the Vale do Paraíba region, São Paulo, Brazil. Two agricultural composts were used as substrate, both from the Taboão Ecological Park located in Vale do Paraíba. Fertilizer application improved the physicochemical characteristics of all growing media, increasing C, N, P, K, Mg, and Ca contents, base saturation, and pH, while decreasing Al content and density. Fertilization improved nutrient absorption and plant growth.Resumo em Português:
Resumo Infraestruturas rodoviárias podem afetar áreas naturais com grande intensidade. Um trevo e uma trincheira foram construídas na cidade de Francisco Beltrão-Paraná-Brasil sobre um corpo d'água chamado Rio da Trincheira. O objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade de suas águas, em termos físico-químicos e toxicológicos, em quatro pontos ao longo de seu curso, durante e após a construção da trincheira e do trevo. Os resultados das análises físico-químicas mostraram alterações em alguns parâmetros analisados, em especial, óleos e graxas, demanda bioquímica de oxigênio e oxigênio dissolvido, próximos à infraestrutura rodoviária. O teste de imobilidade/mortalidade com os microcrustáceos Artemia salina L. mostrou que nenhum dos pontos de coleta de água do rio foi tóxico. O teste de citotoxicidade com o bioindicador Allium cepa L. revelou que não houve efeito citotóxico na coleta da amostra durante a construção rodoviária. No entanto, após a finalização da construção da trincheira e do trevo, verificou-se um aumento estatisticamente significativo da percentagem do índice mitótico no ponto/local de construção da estrada. Portanto, medidas de conscientização e regulação devem ser necessárias para interferir nas atividades realizadas nas margens e nos corpos d'água, buscando uma relação harmoniosa entre as atividades humanas e todo o ecossistema.Resumo em Inglês:
Abstract Road infrastructures can greatly affect natural areas. A trench and a roundabout were constructed in the city of Francisco Beltrão-Paraná-Brazil over a water body called Trincheira's River. The present study evaluated the quality of the waters of Trincheira’s River, in physicochemical and toxicological terms, at four points along its course, during and after the trench and the roundabout construction. The results of the physicochemical analysis showed changes in some parameters analyzed near the road infrastructure, in particular, oils and greases, biochemical oxygen demand and dissolved oxygen. The immobility/mortality test with Artemia salina L. micro shellfish showed that none of the water at the collection points of the river was toxic. The cytotoxicity test with the bioindicator Allium cepa L. revealed no cytotoxic effect in the sample collection done during the road construction. However, after the finalization of the trench and the roundabout construction, a statistically significant increase in the percentage of the mitotic index at the road construction point was noticed. Therefore, awareness and regulatory measures are necessary to oversee activities on water bodies’ shores and environs, to ensure a harmonious relationship between human activity and the ecosystem.Resumo em Português:
Resumo Seis cepas de Chlorophyta foram isoladas do efluente de um reator anaeróbio tratando esgoto sanitário e identificadas como Desmodesmus sp. L02, Chlorococcum sp. L04, Coccomyxa sp. L05, Chlorella sp. L06, Scenedesmus sp. L08 e Tetradesmus sp. L09. As cepas de microalgas foram cultivadas em efluente não-esterilizado em condições de laboratório para determinar os potenciais de sobrevivência sob condições não estéreis. As cepas também foram cultivadas em efluente esterilizado para avaliar os potenciais de remoção de nutrientes e caracterizar bioquimicamente a biomassa produzida. Entre as microalgas isoladas, Chlorella sp. L06 teve a maior porcentagem de sobrevivência (90%) por dez dias de cultura, enquanto Desmodesmus sp. L02 apresentou o menor valor, não excedendo 1,8% após 24h de inoculação. A biomassa seca dos isolados apresentou uma média de 28,7% de proteína, 15,4% de lipídios e 14,8% de carboidratos, com Chlorococcum sp. L04 atingindo 29,3% de carboidratos. Em termos de nutrientes, a remoção de nitrogênio variou de 59,2 a 93%, e a remoção de fósforo variou de 79,1 a 95,4%, com Tetradesmus sp. L09 sendo a cepa mais eficiente.Resumo em Inglês:
Abstract Six Chlorophyta strains were isolated from the effluent of an anaerobic reactor treating municipal wastewater and identified as Desmodesmus sp. L02, Chlorococcum sp. L04, Coccomyxa sp. L05, Chlorella sp. L06, Scenedesmus sp. L08 and Tetradesmus sp. L09. The microalgae strains were cultivated in unsterilized wastewater under laboratory conditions to determine their potential to survive under non-sterile conditions. The strains were also cultivated in sterilized wastewater in order to analyze their nutrient removal potential and characterize the produced biomass. Amongst the isolated microalgae, Chlorella sp. L06 had the highest survivorship percentage (90%) for ten days of culture, whilst Desmodesmus sp. L02 had the lowest, not exceeding 1.8% after 24h of inoculation. The dried biomass of the isolates showed an average of 28.7% of protein, 15.4% of lipids and 14.8% of carbohydrates, with Chlorococcum sp. L04 reaching 29.3% of carbohydrates. In terms of nutrients, nitrogen removal varied from 59.2 to 93%, and phosphorus removal ranged from 79.1 to 95.4%, with Tetradesmus sp. L09 being the most efficient strain.Resumo em Português:
Resumo Os processos biológicos são os métodos mais difundidos para o tratamento de águas residuárias. No entanto, eles têm limitações para degradar poluentes tóxicos e refratários, contaminantes, que os processos eletroquímicos podem remover. Portanto, o objetivo da pesquisa foi verificar a possibilidade de tratamento de esgoto por um processo biológico anaeróbio seguido de um sistema aeróbio integrado a um processo eletrolítico. Três reatores sequenciais em batelada foram operados de maneira automatizada. Cada um dos três reatores representou um processo: tratamento biológico aeróbico (RB); tratamento eletrolítico (RE); e a fusão de ambos, o reator bioeletrolítico (RBE). Duas fases foram executadas com diferentes eletrodos: (Fase 1) de aço inoxidável e (Fase 2) de grafite. A corrente elétrica foi variada de 0.001 a 0.100 A. DQO, ST, SS, turbidez e comunidade zooplanctônica foram monitorados. As maiores eficiências de remoção de matéria orgânica foram 86%, 79% e 87% para BR, RE e RBE, respectivamente. As melhores eficiências semanais de RBE para remoção de DQO foram 90% e 98% com densidades de corrente de 0.27 A/m2 (Fase 1) e 0.05 A/m2 (Fase 2). As principais conclusões sobre o processo bioeletrolítico foram: (1) eles não atingem remoção de matéria orgânica tão alta que justifique sua aplicação; (2) os eletrodos inertes são os mais indicados; e (3) a comunidade zooplanctônica foi afetada pela corrente elétrica.Resumo em Inglês:
Abstract Biological processes are the most widespread methods for wastewater treatment. However, they are limited in their ability to degrade toxic and refractory pollutants, contaminants that electrochemical processes can remove. Therefore, this research explored the possibility of treating sewage by an anaerobic biological process followed by an aerobic system integrated to an electrolytic process. Three sequential batch reactors were operated in an automated way. Each of three reactors represented a process: aerobic biological treatment (BR); electrolytic treatment (ER); and a combination of both, the bio electrolytic reactor (BER). Two phases were ran with different electrodes: (Phase 1) stainless steel and (Phase 2) graphite. The electric current was varied from 0.001 to 0.100 A. COD, TS, SS, turbidity, and the zooplankton community were monitored. The highest organic matter removal efficiencies were 86%, 79% and 87% for BR, ER and BER, respectively. The best weekly BER efficiencies for COD removal were 90% and 98%, with current densities of 0.27 A/m2 (Phase 1) and 0.05 A/m2 (Phase 2). The main conclusions about bio electrolytic process were: (1) it did not achieve organic matter removal high enough to justify its application; (2) inert electrodes are the more indicated; and (3) the zooplankton community was affected by the electric current.Resumo em Português:
Resumo Os reservatórios de água, em geral, têm sido considerados a principal causa de redução da conectividade hidrológica a jusante nos canais. Portanto, este estudo tem como objetivo analisar a sensibilidade da conectividade hidrológica na bacia hidrográfica do reservatório de Orós, utilizando o modelo ResNet, desenvolvido para simular os processos envolvidos na conectividade hidrológica fluvial em ambientes com alta densidade de reservatórios. A análise da conectividade hidrológica foi realizada com o modelo ResNetM, que simulou processos hidrológicos e considerou a conectividade hidrológica entre os reservatórios, de acordo com os critérios estabelecidos nesta pesquisa. Para identificar os principais elementos que afetam a conectividade hidrológica, foi realizada a análise de sensibilidade (SI) de alguns parâmetros de entrada do modelo. A análise de sensibilidade indicou que a modificação da topologia da rede de reservatórios foi a variável que apresentou maior sensibilidade à conectividade hidrológica, com um valor de sensibilidade de 1,07, seguido do coeficiente de escoamento, que obteve uma sensibilidade de 0,8. A modificação da precipitação pluviométrica e da capacidade de armazenamento do reservatório mostrou uma sensibilidade intermediária, com valores de 0,46 e 0,45, respectivamente. Por outro lado, os parâmetros de potencial evaporação e perda de transmissão, apresentaram a menor sensibilidade, obtendo valores de 0,19 e 0,01, respectivamente. Conclui-se que o coeficiente de escoamento e a rede de reservatórios (mudança no número do reservatório da rede) foram os parâmetros avaliados com a maior sensibilidade de conectividade hidrológica. Assim, a alteração da paisagem pelo homem, proporciona mudanças significativas na navegação fluvial entre os reservatórios da bacia.Resumo em Inglês:
Abstract Water reservoirs, in general, have been considered to be the major cause of reduction of downstream hydrological connectivity in channels. Therefore, this study analyzed the sensitivity of hydrological connectivity in the Orós Reservoir hydrographic basin by using the ResNet model, designed to simulate the processes involved in fluvial hydrological connectivity in environments with a high density of reservoirs. The analysis of hydrological connectivity was performed with the model ResNetM, which simulated hydrological processes and considered hydrological connectivity between the reservoirs, according to the criteria established in this research. To identify the main elements that affect hydrological connectivity, sensitivity analysis (SI) was performed of some input parameters of the model. The sensitivity analysis indicated that the modification of the topology of the reservoir network was the variable that presented the highest sensitivity to hydrological connectivity, with a sensitivity value of 1.07, followed by the runoff coefficient, which obtained a sensitivity of 0.8. The modification of the rainfall and of the reservoir storage capacity, showed an intermediate sensitivity, with values of 0.46 and 0.45, respectively. On the other hand, the parameters of potential evaporation and transmission loss showed the lowest sensitivity, obtaining values of 0.19 and 0.01, respectively. In conclusion, the runoff coefficient and the reservoir network (change in the reservoir number of the network) were the parameters evaluated with the highest sensitivity of hydrological connectivity. Thus, the alteration of the landscape by man provides significant changes in river navigation between the reservoirs in the basin.Resumo em Português:
Resumo Os Índices de Qualidade da Água - IQAs, baseiam-se em um pequeno número de variáveis que estabelecem categorias para a qualidade da água. Esse método apresenta alguns problemas quanto às avaliações, pois os IQAs não consideram os usos múltiplos da água, bem como as diferenças nas características regionais. O presente estudo tem como objetivo propor um grupo de variáveis regional e mais apropriado para a definição de um Índice de Qualidade de Água para o Distrito Federal, baseado no monitoramento da qualidade de água de rios da região. Foi realizado monitoramento mensal entre agosto de 2016 a julho de 2017, em três pontos do Ribeirão Sobradinho, do Córrego Sarandi e do Rio Jardim, onde foram avaliadas 21 variáveis. Dentre análises físico-químicas e microbiológicas, foram observadas as características regionais desses corpos hídricos, bem como suas diferenças, e as principais interferências antrópicas que geram alteração na qualidade da água. Destacou-se na área urbana como principal interferência antrópica o descarte do esgoto tratado da estação de tratamento de esgoto de Sobradinho, e as atividades agropecuárias na região rural da área de estudo. Os impactos da área urbanizada foram de maior proporção. Dessa forma, baseado nos resultados da Análise de Componentes Principais - ACP, foram selecionados dois grupos de variáveis, sendo um representativo para a áreas urbanas e outro para áreas rurais, para compor dois prováveis índices de qualidade da água para o Distrito Federal.Resumo em Inglês:
Abstract Water Quality Indices (WQIs) are based on a small number of variables that establish categories for water quality. This method presents some problems with the evaluations, since WQIs do not consider the multiple uses of the water or differences in regional characteristics. The present study proposes a regional and more appropriate variable group for the definition of a Water Quality Index for the Brazilian Federal District, based on water quality monitoring of surface waters in the region. The monitoring was carried out monthly between August 2016 and July 2017, at three points on the Jardim River, Sobradinho Stream and Sarandi Stream, where 21 variables were evaluated. Among physical-chemical and microbiological analyses, the regional characteristics of these water bodies were noted, as well as their differences, and the main anthropogenic interferences that generate changes in water quality. In the urban area, the disposal of treated sewage from the wastewater treatment plant of Sobradinho was highlighted as the main anthropic interference, and agricultural activities stood out in the rural region of the study area. The impacts in the urbanized area were of greater weight. Thus, based on the results of the Principal Component Analysis (PCA), two groups of variables were selected, one representative of urban areas and the other of rural areas, to compose two probable water quality indices (WQIs) for the Federal District.Resumo em Português:
Resumo O processo de urbanização interfere nos elementos do ciclo hidrológico, alterando as características de infiltração, escoamento e evaporação da água oriunda da chuva. Para analisar este ciclo hidrológico há diversos métodos e ensaios que visam caracterizar hidrodinamicamente o solo de uma localidade. Entretanto, a realização de coletas e ensaios de campo são onerosos e morosos. Por conta destes altos custos, é importante buscar métodos que visem economizar tempo e dinheiro. Uma das maneiras, é realizar simulações do fluxo de água no solo, mediante o uso de modelos computacionais como o Hydrus 1-D, afim de explicar o balanço hídrico de uma região. Os resultados dessas simulações apontaram que dos 385.02 mm que precipitaram 355.18 mm infiltraram, mostrando que o solo da região possui uma grande capacidade de infiltração, o qual é composto majoritariamente por areia, entretanto, dos 228000 m2 estudados apenas 38760 m2 são de solo não pavimentado. Estes resultados mostram que o solo do local estudado seria capaz de infiltrar a água pluvial sem gerar alagamentos, caso não houvesse apenas 17% de solo não impermeabilizado. Além disso, esta conclusão pode ser extrapolada para as áreas que circundam este bairro e também para grandes centros urbanos, uma vez que eles possuem características semelhantes.Resumo em Inglês:
Abstract The process of urbanization interferes in the elements of the hydrological cycle, altering the infiltration, flow, and evaporation of rainwater. Several methods and tests exist for analyzing this hydrological cycle that aim to hydrodynamically characterize the soil of a locality. However, the collection and field trials can be expensive and time consuming. Because of these high costs, it is important to look for methods that save time and money. One such method is to perform simulations of water flow in the soil, using computational models such as Hydrus 1-D, in order to explain the water balance of a region. The results of these simulations showed that 355.18 mm.m-2 of the total 385.02 mm.m-2 of precipitation was able to infiltrate, indicating that the soil of the region has a high infiltration capacity, due to its high sand content. However, of the 228,000 m2 studied, only 38,760 m2 are unpaved soil. This shows that the soil at the location studied would be able to infiltrate most rainwater without the occurrence of flooding, if more than only 17% of the land area were permeable soil. This conclusion can be extrapolated to other areas surrounding this neighborhood and to other large urban centers, which have similar characteristics.Resumo em Português:
Resumo O aterro sanitário é o método mais geral de disposição de resíduos sólidos urbanos. Porém, no processo de degradação da matéria orgânica é produzido um líquido de coloração escura de alto potencial poluente sendo necessário tratamento adequado antes de seu lançamento nos corpos de água. Diversas tecnologias podem ser utilizadas no tratamento, como sistemas biológicos e método físico-químico. O carvão ativado produzido a partir de resíduos agrícolas, cinza de casca de arroz (CCA), surge como alternativa para o tratamento, principalmente para a redução de cor em lixiviados de aterro. Este trabalho determinou a melhor condição operacional para o tratamento de chorume utilizando uma coluna de leito fixo. A coluna foi preenchida com CCA ativada e material suporte (areia). As alturas de coluna estudadas foram 5 cm (C1) e 20 cm (C2) de adsorvente. A coluna com 20 cm de CCA e areia intercalada com a camada de carvão apresentou melhor eficiência na remoção de carga orgânica (DQO), com eficiência de remoção de DQO de 88,91% e tempo ruptura de 120 min. A remoção de cor aparente foi de 87,40% com tempo de ruptura de 40 min e a remoção a cor verdadeira de 86,64% com tempo de ruptura de 50 min. A cinza de casca de arroz ativada mostrou-se promissora para pós tratamento de lixiviado com eficiência.Resumo em Inglês:
Abstract Sanitary landfill is the most disposal method for urban solid waste. However, in the process of organic matter degradation, a dark-colored liquid with high potential for polluting is produced, necessitating an efficient treatment before its discharge into watercourses. Several technologies can be used in the treatment, such as biological and physico-chemical systems. The activated carbon produced from agricultural residues - rice husk ash (RHA), appears as an alternative treatment, mainly for color reduction in landfill leachate. This study determined the best operational condition for the slurry treatment using a fixed-bed column. The column was filled with activated RHA and support material (sand). The column heights studied were 5 cm (C1) and 20 cm (C2) of adsorbent. The column with 20 cm of RHA and sand intercalated with the coal layer showed better efficiency in removal of the chemical oxygen demand (COD), with COD removal efficiency of 88.91% and rupture time of 120 min. The removal of apparent color was 87.40% with the rupture time of 40 min and true color removal of 86.64% with rupture time of 50 min. Activated rice husk ash was shown to be promising for post-treatment of the leachate with substantial efficiency.Resumo em Português:
Resumo Com a crescente expansão das Instituições de Ensino Superior (IES), aumentam-se a quantidade de águas residuais, quando a mesma é lançada sem tratamento ou com tratamento ineficiente contribuem de maneira significativa para poluição dos recursos hídricos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de Wetlands Construídos (WC) como pós-tratamento de decanto-digestor seguido de filtro anaeróbio, operados com efluente da Universidade Federal de Mato Grosso Campus Cuiabá-MT, no que se refere à remoção de nutrientes e matérias orgânicas. Para o desenvolvimento da pesquisa foram construídos quatro wetlands, sendo eles: WCT - plantado com Typha domingensis, WCH - plantado com Heliconia psittacorum, WCP plantado com Pontederia Parviflora, e WCB - não plantado. Foram analisados os parâmetros físico-químicos de cor, turbidez, pH, temperatura, Sólidos Totais (ST), Sólidos Totais Dissolvidos (STD), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5), Demanda Química de Oxigênio (DQO), nitrogênio total, fósforo, sulfato, nitrato e nitrito. Os resultados obtidos mostram uma eficiência de remoção de matéria orgânica com resultados médios de remoção: de DBO5 70% para WCT, WCH e WCP; e de DQO 76% para WCP. A remoção média de fósforo total 78% para WCP e NO-2 92%, como macronutrientes. A análise de variância ANOVA mostra significância nos resultados de remoção de STD, SO4 e DQO.Resumo em Inglês:
Abstract The amount of wastewater has increased due to the considerable expansion of higher education institutions. When wastewater is released without treatment or with inefficient treatment, it causes significant water pollution. In this context, this study evaluated the performance of Constructed Wetlands as a post-treatment of a decanter digester followed by an anaerobic filter, operated with effluent from the Federal University of Mato Grosso, Cuiabá Campus, Mato Grosso State. Four wetlands were constructed to develop the research: planted with Typha domingensis, planted with Heliconia psittacorum, planted with Pontederia parviflora, and not planted. The following physicochemical parameters were analyzed: Color, Turbidity, pH, Temperature, Total Solids, Total Dissolved Solids (TDS), Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Total Nitrogen, Sulfate, Nitrate and Nitrite. The results show an organic matter removal efficiency with mean removal results: 70% BOD5 for TCW, HCW and PCW; and COD 76% for PCW. The mean removal of total phosphorus was 78% for PCW and 92% NO-2, as macronutrients. Analysis of variance ANOVA shows significance in the results of TDS, SO4 and COD removal.