Revista Ambiente & Água, Volume: 17, Issue: 2, Published: 2022
  • Bioelectroremediation of hexadecane in electrical cells containing Aspergillus niger immobilized in alginate Articles

    Saavedra, Jayson Baldera; Pérez, Lisbet Judith Noriega; Cerna, Claudio Eduardo Quiñones; Monzón, José Alfredo Cruz; Butrón, Fernando Javier Hurtado; Mantilla, Mario Esparza

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A bioeletrorremediação (BER) usa corrente elétrica para estimular o catabolismo de poluentes ambientais, como derramamentos de petróleo. No entanto, a aplicação de corrente ao solo pode ter efeitos adversos sobre os microrganismos envolvidos na degradação do petróleo. Identificamos e avaliamos as capacidades de BER de uma cepa de Aspergillus niger obtida de solo contaminado com petróleo. Os esporos desta cepa foram imobilizados em esferas de alginato (2 g) foram misturados com 100 g de solo franco-arenoso contaminado com hexadecano e expostos a 5, 10 ou 15 mA de corrente contínua em uma célula de 200 cm3 com eletrodos de cobre. A concentração de hexadecano no solo foi medida por cromatografia gasosa. Mais de 94% do hexadecano foi removido do solo em 12 dias para as correntes testadas, e o A. niger cresceu para 6 x 106 UFC g-1 em 15 dias na corrente de 10 mA. A degradação máxima do hexadecano foi alcançada usando uma corrente de 10 mA por 20 dias, mas mais de 99% do hexadecano foi removido no quinto dia. Esses resultados sugerem que o uso de grânulos de alginato contendo esporos promove o crescimento e a biodegradação do petróleo de A. niger exposto a correntes elétricas.

    Abstract in English:

    Abstract Bioelectroremediation (BER) uses electrical current to stimulate catabolism of environmental pollutants, such as petroleum spills. However, applying current to soil may have adverse effects on the microorganisms involved in petroleum degradation. We identify and evaluate the BER capabilities of a strain of Aspergillus niger obtained from petroleum-contaminated soil. Spores of this strain immobilized in alginate spheres (2 g) were mixed with 100 g of hexadecane-contaminated sandy loam soil and exposed to 5, 10, or 15 mA direct current in a 200 cm3 cell with copper electrodes. Soil hexadecane concentration was measured by gas chromatography. More than 94% of hexadecane was removed from the soil within 12 days for the currents tested, and the A. niger grew to 6 x106 CFU g-1 in 15 days at 10 mA current. The maximum hexadecane degradation was achieved using a 10-mA current for 20 days, but more than 99% of the hexadecane was removed by the fifth day. These results suggest that the use of spore-containing alginate beads promotes growth and petroleum biodegradation of A. niger exposed to electrical currents.
  • Indirect caffeine modeling in an urban river Articles

    Peixoto, Luis Otávio Miranda; Marques, Luana Mayumi Takahasi; Mizukawa, Alinne; Azevedo, Julio Cesar Rodrigues de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A cafeína é utilizada mundialmente como um traçador químico para identificar pressões antrópicas em recursos hídricos urbanos. No entanto, a sua quantificação demanda grandes investimentos financeiros. Este estudo tem como objetivo criar um modelo que determinaria, indiretamente, uma banda de possíveis concentrações de cafeína ao longo de um rio urbano, sem a necessidade de esforço laboratorial. O modelo se baseia na análise de correlação canônica, que é capaz de correlacionar dois conjuntos de variáveis, dependentes e independentes, de diferentes dimensões e gerar uma equação que resumiria a relação. Esta equação utiliza como entrada as concentrações de nitrogênio ammoniacal e ortofosfato, e como saída a população total, e habitantes em zonas irregulares, assim como a concentração de cafeína. A partir do modelo, foi possível elaborar uma banda de possíveis concentrações de cafeína ao longo do rio. Este modelo possui a capacidade de ser utilizado como uma ferramenta preliminar para gestores e pesquisadores.

    Abstract in English:

    Abstract Caffeine is used worldwide as a chemical tracer to identify anthropic pressures on urban water resources. Nevertheless, its quantification demands great financial investments. This research created a model that would indirectly determine a range of possible caffeine concentrations along an urban river, without the need for extensive laboratory work. The model is based on Canonical Correlation Analysis (CCA), which can correlate two sets of different-sized independent and dependent variables in order to generate a single empirical equation. This equation takes as input the concentrations of ammonia nitrogen and orthophosphate, as well as the total population and the population inhabiting irregular housing areas. From the model’s results, it was possible to elaborate a spectrum of possible concentrations of caffeine along the Atuba River (Curitiba-Brazil). The tendency of water quality degradation of this river was also predicted. This model could become a useful preliminary analysis for water resource managers and researchers alike.
  • Accumulated litter, nutrient stock and decomposition in an Atlantic Forest fragment Articles

    Gomes Júnior, Diêgo; Caldeira, Marcos Vinicius Winckler; Momolli, Dione Richer; Delarmelina, William Macedo; Dias, Henrique Machado; Paula, Ranieri Ribeiro; Bighi, Kelly Nery

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A dinâmica da serapilheira é um dos processos fundamentais para o crescimento e manutenção dos fragmentos florestais nativos, sendo considerada a principal via de ciclagem de nutrientes nas florestas. Portanto, estudos sobre a serapilheira acumulada e conteúdo de nutrientes subsidiam informações para uma melhor compreensão da dinâmica dos nutrientes. O objetivo do estudo foi avaliar o estoque de serapilheira e nutrientes em diferentes estações do ano e a taxa instantânea de decomposição em um fragmento de Floresta Atlântica ao longo de dois anos. A amostragem da serapilheira foi realizada em 12 parcelas permanentes com dimensões de 20 m x 50 m. Determinou-se a massa seca da serapilheira e o teor dos nutrientes. O acúmulo médio anual de serapilheira foi de 5.269 kg ha-1. Não houve diferença estatística na quantidade de serapilheira entre as estações do ano. Houve diferença estatística nos teores de N, P, K Ca e Mg entre as diferentes estações do ano. Os estoques de nutrientes foram de 123.3, 92.8, 13.2, 11.8, 9.6 e 3.0 kg ha-1 para Ca, N, Mg, S, K e P, respectivamente. O total de nutrientes na serapilheira acumulada foi de 253,7 kg ha-1 ano-1. O tempo de renovação da serapilheira foi de 281 dias. O tempo para a decomposição de 50% e 95% da mesma foi de 196 e 850 dias, respectivamente. A produção média de serapilheira, o estoque de nutrientes e a decomposição estão de acordo com outros estudos realizados, indicando que o fragmento de Floresta Atlântica sazonal semidecidual apresenta indicadores de ciclagem de nutrientes. Esses resultados encontrados mostram que o ecossistema se encontra sustentável sob ponto de vista da ciclagem e liberação dos nutrientes.

    Abstract in English:

    Abstract Litter dynamics is one of the fundamental processes for the growth and maintenance of native forest fragments, being considered the main pathway for nutrient cycling in forests. Therefore, studies on accumulated litter and nutrient content provide information for a better understanding of nutrient dynamics. The aim of the study was to evaluate leaf litter and nutrient stock in different seasons and the instantaneous rate of decomposition in an Atlantic Forest Fragment over two years. Litter sampling was carried out in 12 permanent plots with dimensions of 20 m x 50 m. Litter dry mass and nutrient concentration were determined. The average annual accumulation of litter was 5269 kg ha-1. There was no statistically significant difference in the amount of litter between seasons. There was a statistically significant difference in the contents of N, P, K Ca and Mg between the different seasons. Nutrient stocks were 123.3, 92.8, 13.2, 11.8, 9.6, 3.0 kg ha-1 year-1 for Ca, N, Mg, S, K and P respectively. The total of nutrients in the accumulated litter was 253.7 kg ha-1 year-1. The litter renewal time was 281 days. The times required for 50% and 95% litter decomposition were 196 and 850 days. The average litter stocks, nutrients and decomposition are in line with other studies, indicating that the Atlantic Forest fragment seasonal semi-deciduous presents indicators of nutrient cycling. These results show that the ecosystem is sustainable from the point of view of cycling and nutrient release.
  • Participatory assessment to define indicators for monitoring water-based payment of ecosystem services programs in Brazil Articles

    Turetta, Ana Paula Dias; Fidalgo, Elaine Cristina Cardoso; Prado, Rachel Bardy; Schuler, Azeneth Eufrasino; Coutinho, Heitor Luiz da Costa

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O modelo em cascata é uma estrutura comumente utilizada para avaliar a provisão de serviços ecossistêmicos, destacando seus benefícios para a sociedade e atribuindo valores não monetários e monetários a esses serviços. Adaptando este modelo, apresentamos uma metodologia para estabelecer os indicadores mais adequados para monitorar programas de Pagamento por Serviços Ecossistêmicos (PSA) hídricos no Brasil. Por meio de um processo participativo, um conjunto de indicadores para as funções ecossistêmicas foi atribuído a cada serviço ecossistêmico (SE) considerado no estudo. Em seguida, os indicadores foram classificados segundo os seguintes critérios: clareza, viabilidade, sensibilidade e relevância. Os resultados demonstraram que os critérios clareza e relevância foram os que os especialistas consideraram como os mais importantes para escolher um indicador. No geral, podemos observar que para todos os SE avaliados, os indicadores de maior pontuação foram aqueles analíticos e bem estabelecidos pela literatura. A lista de indicadores pode apoiar o monitoramento de PSA na Floresta Atlântica. Além disso, a metodologia desenvolvida pode ser facilmente aplicada em outras áreas e fornecer suporte para a definição dos indicadores mais adequados para monitorar o PSA baseado em água em diferentes contextos nos trópicos.

    Abstract in English:

    Abstract The cascade model is a commonly applied framework to evaluate ecosystem services provision, highlighting their benefits to society and assigning non-monetary and monetary values to these services. Adapting this model, we present a methodology to establish the most suitable indicators for monitoring Payment for Ecosystem Services (PES) programs related to water resources in Brazil. Through a participatory process, a set of ecosystem functions indicators were assigned for each ecosystem service (ES) considered in the study. The indicators were then classified following these criteria: clarity, viability, sensitivity, and relevance. The indicators were organized by their final score according to each evaluated criterion. The results demonstrated that “clarity” and “relevance” criteria were those most important for the experts to choose an indicator. In general, we could also observe a preference for analytical and well-established indicators in the literature for all ES evaluated. The indicators list presented can support the PES program monitoring in Brazil. Additionally, the methodology developed can be easily applied in other areas and provide the definition of the most suitable indicators to monitor water-based PES in different Brazilian contexts.
  • Effect of lithological and geotechnical characteristics on the generation of debris flows in the arid basin of Mirave, Peru Articles

    Ortega, Julio César Bizarreta; Bendezu, Marko Antonio Lopez; Savio, Alexandre Almeida Del; Canales‬, Fausto Alfredo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A relevância dos estudos sobre os fluxos de detritos em áreas montanhosas se deve aos seus efeitos negativos potenciais sobre as comunidades humanas e a infraestrutura em suas áreas de influência. Visando contribuir para o avanço no entendimento do embasamento teórico, o presente estudo analisa qualitativamente o efeito das características litológicas e do tipo de solo na geração de fluxos de entulho na bacia árida de Mirave, no sul do Peru, em decorrência de chuvas intensas. São avaliados dois eventos de fluxo de detritos, que ocorreram na área estudada em março de 2015 e fevereiro de 2019. O método utilizado para atingir o objetivo combina o uso de imagens de satélite, coleta de dados de campo e resultados de testes de laboratório para estimar a importância relativa do características supracitadas na geração de fluxos de detritos. Os resultados sugerem que a fraca presença de argila e a predominância de solos estruturados arenoso-argiloso na bacia do Mirave os tornam instáveis quando ocorre a erosão. Além disso, as características dos materiais degradados gerados a partir de solos residuais e coluviais na área primária de estudo são uma das principais causas dos fluxos de detritos na região.

    Abstract in English:

    Abstract Studies concerning the debris flows in mountain areas are relevant because of their potential negative effects on the human communities and infrastructure in their areas of influence. To advance the understanding of the theoretical basis, this study qualitatively analyzes the effect of lithological characteristics and soil type on the generation of debris flows in the arid basin of Mirave, in southern Peru, as a consequence of extensive rainfall. Two debris flow events are evaluated, which occurred in the studied area in March 2015 and February 2019. The method used to achieve the objective combines the use of satellite images, field data collection, and lab tests results to estimate the relative importance of the abovementioned characteristics in the generation of debris flows. The results suggest that the poor presence of clay and the predominance of sandy-loamy structured soils in the Mirave Basin make them unstable when erosion occurs. In addition, the features of broken down materials generated from residual and colluvial soils in the primary area of study are one of the main causes of debris flows in the region.
  • Methodological approaches for imputing missing data into monthly flows series Articles

    Bleidorn, Michel Trarbach; Pinto, Wanderson de Paula; Schmidt, Isamara Maria; Mendonça, Antonio Sergio Ferreira; Reis, José Antonio Tosta dos

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A falta de dados é uma das principais dificuldades no trabalho com registros fluviométricos. As lacunas no banco de dados podem resultar de problemas nos componentes das estações fluviométricas, interrupções no monitoramento e falha dos observadores. A análise de séries incompletas gera resultados incertos, impactando negativamente a gestão dos recursos hídricos. Assim, a consideração adequada dos dados faltantes é muito importante para garantir a qualidade de informação. Este trabalho teve como objetivo analisar, comparativamente, metodologias de imputação de dados faltantes em séries temporais de vazões fluviais mensais, considerando, em um estudo de caso, o Rio Doce, localizado no Sudeste do Brasil. Os dados faltantes foram simulados nas proporções de 5%, 10%, 15%, 25% e 40% seguindo um padrão de distribuição aleatória e ignorando os mecanismos de geração de falhas. Foram utilizadas dez metodologias de imputação de dados faltantes: média aritmética, mediana, regressão linear simples e múltipla, ponderação regional, interpolação spline e Stineman, suavização de Kalman, imputação múltipla e máxima verossimilhança. Seus desempenhos foram comparados por meio dos indicadores viés, raiz do erro quadrático médio, erro absoluto médio percentual, coeficiente de determinação e índice de concordância. Os resultados indicam que para 5% de dados faltantes, qualquer metodologia de imputação pode ser considerada, recomendando cautela na aplicação da média aritmética. No entanto, à medida que a proporção de dados faltantes aumenta, recomenda-se o uso das metodologias imputação múltipla e máxima verossimilhança quando houver estações de suporte para imputação, e os métodos de interpolação Stineman e suavização de Kalman quando apenas as séries estudadas estiverem disponíveis.

    Abstract in English:

    Abstract Missing data is one of the main difficulties in working with fluviometric records. Database gaps may result from fluviometric stations components problems, monitoring interruptions and lack of observers. Incomplete series analysis generates uncertain results, negatively impacting water resources management. Thus, proper missing data consideration is very important to ensure better information quality. This work aims to analyze, comparatively, missing data imputation methodologies in monthly river-flow time series, considering, as a case study, the Doce River, located in Southeast Brazil. Missing data were simulated in 5%, 10%, 15%, 25% and 40% proportions following a random distribution pattern, ignoring the missing data generation mechanisms. Ten missing data imputation methodologies were used: arithmetic mean, median, simple and multiple linear regression, regional weighting, spline and Stineman interpolation, Kalman smoothing, multiple imputation and maximum likelihood. Their performances were compared through bias, root mean square error, absolute mean percentage error, determination coefficient and concordance index. Results indicate that for 5% missing data, any methodology for imputing can be considered, recommending caution for arithmetic mean method application. However, as the missing data proportion increases, it is recommended to use multiple imputation and maximum likelihood methodologies when there are support stations for imputation, and the Stineman interpolation and Kalman Smoothing methods when only the studied series is available.
  • Removal of turbidity and color in domestic wastewater using aqueous seed extract of Cassia fistula Articles

    Dunoyer, Arnulfo Antonio Tarón; Carrillo, Luis Enrique Guzmán; Cuello, Rafael Emilio González

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Muitas substâncias de origem vegetal são extraídas para serem utilizadas no tratamento primário de águas residuais domésticas. Na maioria dos casos, elas são usadas como agentes coagulantes e floculantes e são derivadas de sementes, folhas, cascas ou seiva, raízes e frutos de árvores e plantas. Nesta pesquisa, avaliou-se o uso da semente de Cassia fístula para a remoção de turbidez e cor em águas residuais domésticas de uma estação de bombeamento na cidade de Cartagena (Colômbia). A dose ideal de pó de semente de C. fístula foi determinada por teste de jarro usando um floculador digital E&Q F6-300. Parâmetros físico-químicos como turbidez e cor foram determinados, seguindo as recomendações da APHA (Métodos Padrão para Água e Esgoto), expressando os resultados em UNT (Unidade Nefelométrica Total) para turbidez e UPt-Co (Unidade de Platina-Cobalto) para a cor. Os resultados obtidos mostram que com uma dose de 160 mgL-1 do coagulante extraído da semente de C. fístula, atinge-se um valor de 34,14 NTU para remoção de 62,18% em relação ao valor de turbidez inicial. A cor diminui atingindo um valor mínimo de 88,59 UPC para remoção de 64%, na dose de 160 mgL-1 de coagulante natural. A semente de C. fistula exibiu boas propriedades de coagulação em baixas doses e pode ser uma alternativa importante para a remoção de cor e turbidez em águas residuárias.

    Abstract in English:

    Abstract Many substances of plant origin are extracted for use in the primary treatment of domestic wastewater. In most cases, they are used as coagulating and flocculating agents and are derived from seeds, leaves, bark or sap, roots, and fruits of trees and plants. In this research, the use of Cassia fistula seed was evaluated for the removal of turbidity and color in domestic wastewater from a pumping station in the city of Cartagena (Colombia). The optimal dose of C. fistula seed powder was determined by jar test using an E&Q F6-300 digital flocculator. Physicochemical parameters such as turbidity and color were determined, following the recommendations of APHA (Standard Methods for Water and Wastewater), expressing the results in UNT (Total Nephelometric Units) for turbidity, and UPt-Co (Platinum-Cobalt Units) for the color. The results obtained show that with a dose of 160 mgL-1 of the coagulant extracted from the C. fistula seed, a value of 34.14 NTU is reached for removal of 62.18% with respect to the initial turbidity value. The color decreases reaching a minimum value of 88.59 UPC for removal of 64%, at a dose of 160 mgL-1 of natural coagulant. The seed C. fistula exhibited good coagulating properties at low doses and can be an important alternative for the removal of color and turbidity in wastewater.
  • Advantages, disadvantages and methods of applying mathematical models to evaluate water quality in reservoirs: a systematic review Articles

    Silva, Fabio Leandro da; Fushita, Ângela Terumi; Cunha-Santino, Marcela Bianchessi da; Bianchini Júnior, Irineu

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As atividades humanas afetam a qualidade da água dos reservatórios, portanto, métodos são necessários para verificar esses impactos. A modelagem matemática auxilia no entendimento do impacto antrópico na qualidade da água, variações nos dados limnológicos e auxilia na formulação de estratégias de manejo. Entretanto, é preciso considerar as (des)vantagens, bem como os métodos utilizados para avaliação da qualidade da água em reservatórios. Este estudo conduziu uma revisão sistemática em quatro bases de dados: (i) PubMed/Medline; (ii) Scopus; (iii) Web of Science e (iv) Wiley Online Library. Foram combinamos operadores booleanos e palavras para encontrar os artigos ligados ao escopo. O software Rayyan permitiu a triagem inicial dos artigos encontrados. Artigos peer-reviewed e o uso de modelos matemáticos para avaliar a qualidade da água em reservatórios foram critérios de inclusão. Os critérios de exclusão foram artigos não publicados em inglês, literatura cinzenta e artigos inacessíveis. Foram encontrados 169 artigos, dos quais 39 foram selecionados e apenas 13 foram incluídos na revisão. A modelagem matemática tem muitos benefícios relacionados à problemas do mundo real, mas as principais desvantagens são a simplificação do processo, regras específicas e a falta de informações ou monitoramento de dados. Equações cinéticas, modelos de regressão, análise de Monte Carlo, modelos de segmento finito, ferramentas de modelagem, equações de taxa de ordem zero, equações algébricas diferenciais parciais e análise preditiva são os métodos observados. Esta revisão fornece informações para gestores não familiarizados que almejam o uso de modelos matemáticos para avaliar a qualidade da água de reservatórios.

    Abstract in English:

    Abstract Human activities are affecting reservoir water quality; consequently, methods are necessary to verify those impacts. Mathematical modeling improves the understanding of the anthropic impact on water quality, changes in limnological data, and helps formulate management strategies. However, it is necessary to consider the (dis)advantages as well as the methods used for water-quality assessment in reservoirs. This study conducted a systematic review in four databases: (i) PubMed/Medline; (ii) Scopus; (iii) Web of Science; and (iv) Wiley Online Library. We combined Boolean operators and words aiming to identify papers linked to the scope. Rayyan software allowed the initial screening of the found papers. Peer-reviewed papers and the use of mathematical models to assess reservoir water quality were the inclusion criteria. Exclusion criteria included articles in languages other than English, grey literature, and inaccessible articles. Our research found 169 articles, of which 39 were selected and only 13 were included in the review. Mathematical modeling has many benefits related to real-world problems, but the main disadvantages are process simplification, specific rules of the model, and lack of information or data monitoring. Kinetic equations, regression models, Monte Carlo analysis, finite segment models, modeling tools, zero-order rate equations, partial differential algebraic equations, and predictive analysis are the methods observed in mathematical modeling. This review provides information for unfamiliar managers who intend to use mathematical models to assess the water quality of reservoirs.
  • Evaluation of biological wastewater treatment in stabilization lagoons from Punta Carnero, Salinas - Ecuador Articles

    Cabrera, Juan José Humanante; Alcivar, Lucrecia Cristina Moreno; Navarrete, Carlos Alberto Deza; Endara, Ana Mercedes Grijalva; Moreno, Juan Humanante; Tomalá, Joan Alberto Suárez

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O objetivo da pesquisa foi avaliar o sistema de tratamento de águas residuais do setor de Punta Carnero, em relação à sua eficiência na remoção de cargas poluentes, a qualidade do efluente final e seu impacto no ecossistema e, finalmente, determinar se o descarte final pode ser reutilizado para irrigação agrícola. A pesquisa consistiu na caracterização da influência e do efluente do sistema, desenvolvido em três fases: i) Retirada de amostras simples, testadas em um laboratório de água credenciado e análise da eficiência das cargas poluentes; ii) Revisão dos resultados comparados com a Tabela de "Limites de descarga para um corpo receptor de água doce", iii) Exame dos resultados de acordo com a Tabela de "Critérios de qualidade da água para irrigação agrícola" da regulamentação equatoriana TULSMA (2015). A eficiência de remoção da BDO (62,42%), COD (62,41%) e CF (53,58%) não estão em conformidade com os regulamentos atuais do Equador. A qualidade do efluente com respeito aos parâmetros avaliados para descargas em um corpo receptor de água doce, denotam uma qualidade não ideal de descarga final, afetando negativamente o ecossistema; finalmente, a avaliação determinou parâmetros que excedem os critérios de qualidade da água para irrigação agrícola: Óleos-Gorduras (5,65 mg/l), CF (62900 NMP/100ml), Hg (0,00141 mg/l), OD (8,86 mg/l). Após avaliação do sistema de tratamento de águas residuais, foi determinado que sua eficiência na remoção de cargas poluentes e sua qualidade de efluentes não é ótima para ser descarregada em um corpo de água receptor, portanto, não é adequada para reutilização na irrigação agrícola.

    Abstract in English:

    Abstract This research evaluated the wastewater treatment system of the Punta Carnero sector, in relation to pollutant efficiency load removal, final effluent quality and impact on the ecosystem, and finally to determine if the final discharge can be reused for agricultural irrigation. The research was based on the affluent and effluent characterization of the system, carried out in three phases: i) Taking of simple samples, analyzed in an accredited water laboratory and analysis of the contaminant loads efficiency; ii) Review of results compared to the Table of “Discharge limits to a freshwater receiving body”; iii) Examination of results based on the “Water Quality Criteria for Agricultural Irrigation” Table of the Ecuadorian regulation TULSMA (2015). BOD (62.42%), COD (62.41%) and FC (53.58%) removal efficiencies did not comply with current Ecuadorian regulations. The quality of the effluent with respect to the parameters evaluated for discharges to a freshwater receiving body denoted a non-optimal quality of final discharge, negatively impacting the ecosystem. Finally, the evaluation determined parameters that exceed the water quality criteria for agricultural irrigation allowed: Oils-Fats (5.65 mg/l), FC (62,900 NMP/100ml), Hg (0.00141 mg/l), OD (8.86 mg/l). After evaluating the wastewater treatment system, it was determined that the pollutant load removal efficiency and effluent quality is not optimal for discharge into a receiving water body, so it’s not suitable for reuse in agricultural irrigation.
  • Assessment of water and sediment quality variation due to organic and conventionally irrigated pre-germinated rice-field cultivation Articles

    Jesus, Enio Sebastião Vicente de; Longoni, Letícia Schönhofen; Vargas, Luciano Kayser; Beneduzi, Anelise

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Neste estudo, avaliou-se a qualidade da água e do sedimento de amostras coletadas em diferentes pontos de arrozais orgânicos (O1, O2, O3 e O4) e convencionais (C1, C2 e C3) pré-germinados em Viamão/RS. Indicadores de qualidade como fósforo, oxigênio dissolvido, manganês, ferro, turbidez e DBO5 reduziram a qualidade da água além das classes 3 e 4, conforme definido pela Resolução CONAMA 357/2005. Com base nos níveis de alumínio, as amostras de água coletadas em todos os pontos foram categorizadas como classe 4; além disso, o IQA classificou a qualidade das amostras de água dos pontos O4 e C1 como "ruim". A relação DQO/DBO foi alta, demonstrando que a fração biodegradável era consideravelmente baixa. A condutividade da água nos pontos O4, C1, C2 e C3, ultrapassou 100 µS/cm, conforme definido pela CETESB, indicativo de ambientes impactados. Os teores de zinco em C1 e níquel em O2, C2 e C3 no sedimento superaram os valores de referência de qualidade estabelecidos pela Portaria FEPAM 85/2014. De maneira geral, a mais baixa qualidade da água foi observada nas amostras coletadas nos pontos O2 e O4, e a mais baixa qualidade do sedimento foi observada nas amostras coletadas em todos os pontos nos arrozais convencionais e no ponto O2 nos arrozais orgânicos.

    Abstract in English:

    Abstract This study evaluated the water and sediment quality of samples collected from different points in organic (O1, O2, O3, and O4) and conventional (C1, C2, and C3) pre-germinated rice fields located in Viamão/RS. Quality indicators such as phosphorus, dissolved oxygen, manganese, iron, turbidity, and BOD5 reduced water quality beyond Classes 3 and 4, as defined by CONAMA Resolution 357/2005. Based on the aluminum levels, the water samples collected from all the points were categorized as Class 4; furthermore, the IQA classified the quality of water samples from Points O4 and C1 as “bad.” The COD/BOD ratio was high, demonstrating that the biodegradable fraction was considerably low. The conductivity of water at points O4, C1, C2, and C3, exceeded 100 µS/cm, as defined by CETESB, indicating impacted environments. The levels of zinc in C1 and nickel in O2, C2, and C3 in the sediment exceeded the quality reference values established by the FEPAM Ordinance 85/2014. In general, the lowest water quality was observed in the samples collected from Points O2 and O4, and the lowest sediment quality was observed in the samples collected from all points in the conventional rice fields and from Point O2 in the organic rice field.
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