Abstract in Portuguese:

Resumo A aplicação pulsante é uma opção de manejo para prevenir entupimento e melhorar a eficiência do uso da água na irrigação por gotejamento. A determinação da uniformidade de aplicação é oportuna para projetos de irrigação pulsante para garantir a eficiência uma vez que quanto menor o tempo de pulso maior influência negativa dos períodos de transição. O presente trabalho teve o objetivo de monitorar a qualidade de um sistema de irrigação por gotejamento com diferentes modelos de emissores e em diferentes tempos de pulso. O experimento foi conduzido em condições de laboratório, em bancada, e 25 ensaios foram realizados para cada aplicação pulsante (2, 3, 6 e 12 minutos) e modelo de emissor (normal e autocompensante). A uniformidade foi determinada utilizando-se o coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) e o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) e monitorada pelos gráficos de controle de Shewhart e média móvel exponencialmente ponderada (EWMA). A diminuição do tempo de pulso causou a diminuição na vazão e na uniformidade apenas nos sistemas de irrigação por gotejamento com emissores sem sistema autocompensante. Entretanto esta diminuição é sutil, ao ponto de a uniformidade apresentar um excelente desempenho para todos os pulsos testados. A utilização dos gráficos de controle de Shewhart e EWMA foram eficazes no monitoramento da uniformidade do sistema de irrigação por gotejamento pulsante. O gráfico de controle de Shewhart foi mais robusto identificando uniformidades isoladas fora do padrão, enquanto o gráfico de controle EWMA foi mais sensível, ao identificar tendências de instabilidade. Nos tratamentos com o gotejador normal o controle estatístico de processo foi capaz de identificar que em tempos de pulsos menores maior a instabilidade da aplicação. Já com os emissores autocompensantes o controle estatístico de processo realçou a preocupação com a uniformidade de aplicação após interferências de manutenção.

Abstract in English:

Abstract Pulse drip application is a management option to prevent clogging and improve water-use efficiency. The measurement of distribution uniformity is opportune for pulse irrigation projects to ensure efficiency since the shorter the pulse time, the more negative influence the transition periods have. The objective of the present work was to monitor the quality of a drip irrigation system with different emitter models and different pulse times. The experiment was conducted under laboratory bench conditions, and 25 tests were performed for each pulse application (2, 3, 6 and 12 minutes) and emitter model (non-compensated and auto-compensated). Uniformity was determined using Christiansen's uniformity coefficient (CUC) and distribution uniformity coefficient (DUC) and monitored by Shewhart control charts and exponentially weighted moving average (EWMA). The decrease in pulse time caused a decrease in flow rate and uniformity only in drip irrigation systems with non auto-compensated emitters. However, this decrease is subtle, to the point that uniformity presented an excellent performance for all pulses tested. The use of the Shewhart and EWMA control charts were effective in monitoring the uniformity of the pulsed drip irrigation system. The Shewhart control chart was more robust in identifying isolated non-compensated uniformities, while the EWMA control chart was more sensitive in identifying unstable propensity. In the treatments with the non-compensated emitter, the statistical process control was able to identify that shorter pulse times resulted in greater application instability. As for the auto-compensated emitters, the statistical process control highlighted the concern with application uniformity after maintenance interference.

Abstract in Portuguese:

Resumo O Brasil é considerado referência mundial na produção de papel, se estima que o setor contribui com 46,5% do produto interno bruto nacional, configurando uma manufatura extensiva cujos efluentes possuem concentrações elevadas de matéria orgânica e compostos recalcitrantes, que podem introduzir cor e ecotoxicidade, gerando impacto caso não se proceda o adequado tratamento do mesmo. Uma estratégia potencial para o tratamento desta água resíduária é a bioaumentação com bactérias nativas isoladas do lodo e efluente da indústria, estas devido ao potencial metabolismo adaptado às condições adversas do ambiente, podem favorecer a remoção de compostos específicos. Quando associada a técnicas de imobilização, o inóculo pode se desenvolver como biofilme aderido a um meio suporte, que proporciona superfícies para adesão, crescimento e sobrevivência das bactérias. Desta forma, foi avaliado o tratamento de efluente de celulose kraft por bioaumentação com bactéria autóctone Advenella kashmirensis imobilizada em meio suporte esponjoso do tipo aquaporousgel (APG), e sobre a forma de vida planctonica/livre, denominadas de fase I e II respectivamente, em sistema de lagoa aerada de escala de bancada com efluente industrial não tratado. O efeito do uso da bactéria na bioumentação foi avaliado com efluente industrial não tratado. O efeito do uso da bactéria na bioumentação foi avaliado pelos parâmetros de remoção de Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5), Cor, Compostos Fenólicos Totais (CFT) e Compostos Ligninicos (CL). Os resultados apontam que ambas as fases I e II, foram eficientes para tratamento dos parâmetros DQO, DBO5 e cor. Entretanto, a forma de biofilmes conferiu melhor estabilidade ao sistema biológico no tratamento do efluente de celulose kraft.

Abstract in English:

Abstract Brazil is considered a world leader in paper production. It is estimated that the sector contributes 46.5% of the national gross domestic product, and its effluents have high concentrations of organic matter and recalcitrant compounds which can cause coloration and ecotoxicity, generating impact if not properly treated. A potential strategy for the treatment of this wastewater is bioaugmentation with native bacteria isolated from the industrial sludge and effluent, which, due to their potential metabolism adapted to adverse environmental conditions, may favor the removal of specific compounds. When associated with immobilization techniques, the inoculum can develop as a biofilm adhered to a support medium, which provides surfaces for adhesion, growth and survival of bacteria. We therefore investigated the treatment of Kraft pulp effluent by bioaugmentation with the autochthonous bacterium Advenella kashmirensis both immobilized in a spongy support medium - Aqua Porous Gel (APG) - and in free-swimming (planktonic) form, denominated Phase I and II, respectively. The investigation was performed in a bench-scale aerated lagoon system with untreated industrial effluent. The effect of the use of bacteria in bioaugmentation was assessed by the removal parameters of Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD5), Color, Total Phenolic Compounds (TPC) and Lignin Compounds (LC). The results indicate that both Phases I and II were efficient for the treatment of COD, BOD5 and color parameters. However, the biofilm form provided better stability to the biological system in the treatment of the Kraft pulp effluent.

Abstract in Portuguese:

Resumo Objetivou-se avaliar o perfil de resistência de Aeromonas spp. isoladas de tambaquis (Colossoma macropomum) oriundos de cultivos da Região Metropolitana de São Luís - MA. Foram utilizadas 114 cepas bacterianas pertencentes a espécies de Aeromonas spp. e o perfil de resistência aos antimicrobianos foi realizado pelo método de difusão em disco com a utilização de 10 antimicrobianos. Os isolados foram classificados como sensível, sensível com exposição aumentada e resistente aos princípios avaliados e classificados os fenótipos com resistência múltipla às drogas testadas (MDR). As cepas bacterianas apresentaram resistência generalizada à penicilina; elevados percentuais de resistência à oxacilina, cefepime, cefadroxil e azitromicina. Os antimicrobianos com maior sensibilidade foram a ampicilina associada ao sulbactam, neomicina e ofloxacina e elevada frequência dos isolados (34,21%) foram categorizados como fenótipos MDR. Conclui-se que embora não existam antimicrobianos registrados no Brasil para uso no cultivo de C. macropomum, a resistência antimicrobiana está presente nos isolados de Aeromonas spp. avaliados.

Abstract in English:

Abstract The current study assesses the resistance profile of Aeromonas spp. individuals isolated from tambaqui fish (Colossoma macropomum) grown in fish farms located in São Luís Metropolitan Region - MA. In total, 114 bacterial strains belonging to species Aeromonas spp. were used in the experiment. Antimicrobial resistance profile was defined based on using the disk diffusion method and 10 antimicrobials. Isolates were classified as susceptible, susceptible upon increased exposure and resistant to the assessed principles; phenotypes showing resistance to multiple tested drugs (MDR) were classified. Bacterial strains presented widespread resistance to penicillin; as well as high oxacillin-, cefepime-, cefadroxil- and azithromycin-resistance rates. Ampicillin associated with sulbactam, neomycin and ofloxacin were the antimicrobials recording the highest sensitivity rate; high frequency of isolates (34.21%) were categorized as MDR phenotypes. Antimicrobial resistance was observed in the herein assessed Aeromonas spp. isolates, despite the lack of antimicrobials registered in Brazil to be used for C. macropomum fish farming purposes.

Abstract in Portuguese:

Resumo Os ambientes antropizados têm o potencial de promover alterações celulares em organismos eucarióticos? Esta questão impulsionou o objetivo deste trabalho. Os peixes selvagens que estão em constante contato com água antropizada foram avaliados nas seguintes variáveis: presença de alterações nucleares e micronúcleos em eritrócitos usando o método Feulgen; e análise de tecidos das brânquias e fígado através de secções histológicas usando Hematoxilina e coloração de Eosina. Por conseguinte, 200 indivíduos foram analisados durante 24 meses. Os resultados mostram que estes ambientes são promotores de alterações significativas no fígado e no tecido das brânquias e induzem alterações nucleares nos eritrócitos. As análises foram submetidas a testes estatísticos a um nível de significância de 0,5%.

Abstract in English:

Abstract This work explored whether anthropized environments have the potential to promote cellular alterations in eukaryotic organisms. Wild fish that are in constant contact with anthropized water were evaluated using the following variables: presence of nuclear alterations and micronuclei in erythrocytes using the Feulgen method; and tissue analysis of the gills and liver through histological sections using Hematoxylin and Eosin staining. Therefore, 200 individuals were analyzed over 24 months. The results show that these environments are promoters of significant changes in liver and gill tissue and induce nuclear changes in erythrocytes. The analyses were subjected to statistical tests at a significance level of 0.5%.

Abstract in Portuguese:

Resumo Áreas protegidas (APs) geridas de forma eficaz são uma estratégia eficiente para promover o desenvolvimento sustentável e o bem-estar da humanidade. O objetivo deste estudo foi examinar aspectos relacionados à avaliação da eficácia e gestão de APs, para o qual foi realizada uma análise bibliométrica tomando como referência as publicações em língua inglesa realizadas globalmente de 2013 a 2022 na base de dados Scopus. Rês tendências de pesquisa foram encontradas. A primeira são os estudos sobre planejamento, gestão e avaliação da conservação, com múltiplas abordagens voltadas para o desenvolvimento de ferramentas que permitam determinar a efetividade das APs de forma objetiva. A segunda estuda os impactos das atividades humanas nas APs e considera a pressão antrópica, os impactos das mudanças climáticas antrópicas, a valoração dos serviços ecossistêmicos, entre outros. A terceira estuda indicadores de espécies para determinar a eficácia de um conjunto específico de APs ou de uma em particular. Finalmente, a gestão da conservação foi identificada como uma questão básica que não foi suficientemente desenvolvida, portanto, deve-se avaliar a conveniência de desenvolver modelos de gestão e avaliação de AP em pesquisas futuras.

Abstract in English:

Abstract Effectively managed protected areas (PAs) are an efficient strategy to promote sustainable development and human well-being. The objective of this study was to examine aspects related to the evaluation of PA effectiveness and management, for which a bibliometric analysis was performed by taking as a reference the English language publication made globally from 2013 to 2022 in the Scopus database. Three research trends were found. The first is studies on conservation planning, management, and evaluation, with multiple approaches aimed at developing tools to determine PA effectiveness objectively. The second studies the impacts of human activities on PAs and considers human pressure, the impacts of anthropogenic climate change, and the valuation of ecosystem services, among others. The third studies specific indicators to determine the effectiveness of a specific set of PAs or one in particular. Finally, conservation management was identified as a basic topic that has not been sufficiently developed, so the convenience of developing management and evaluation models for PA management should be evaluated in future research.

Abstract in Portuguese:

Resumo A análise de séries temporais é uma ferramenta útil para muitas aplicações práticas de gestão de recursos hídricos, como no planejamento e antecipação de conflitos em torno do uso d'água. Estas análises são também necessárias para a concepção e operação de obras hidrotécnicas e para a proteção de ecossistemas aquáticos. Basicamente, sua análise se concentra em modelos clássicos, como Box e Jenkins. No entanto, suposições restritivas sobre dados e resíduos dificultam seu uso. Como alternativa, abordagens não paramétricas são interessantes devido a sua versatilidade de aplicação. Uma das técnicas que têm sido amplamente utilizada na análise de séries temporais de vazão é a Análise Espectral Singular (SSA). No entanto, sua aplicação é concentrada como pré-processador ou em abordagens híbridas e por conta disso, muitos estudos se concentram apenas no modelo a ser aprimorado, deixando lacunas de entendimento dos processos que fundamentam a SSA. Dentro desse contexto, e por conta disso, o objetivo deste estudo é apresentar detalhadamente a técnica SSA, através de uma aplicação à uma série temporal de vazões médias mensais com comportamento complexo (rio Jucu, localizado no Sudeste do Brasil), a fim de superar lacunas associadas ao entendimento rigoroso dos procedimentos que compõem a SSA. A SSA Sequencial foi utilizada para decompor os componentes sinal e ruído. A série reconstruída preservou a dinâmica da série observada, sugerindo forte influência do sinal (tendência e sazonalidade) em seu comportamento. Espera-se que a técnica possa ser usada com maior fluidez pelos especialistas e contribuir na gestão dos recursos hídricos.

Abstract in English:

Abstract Time series analysis is a useful tool for many practical water resource management applications, such as planning and anticipating conflict around water use. These analyses are also necessary for the use, design and operation of hydrotechnical works and for the protection of aquatic ecosystems. Basically, his review focuses on classic models such as Box and Jenkins. However, restrictive assumptions about data and residuals make its use difficult. As an alternative, non-parametric approaches are interesting due to their application versatility. One of the techniques that has been widely used in the analysis of flow time series is Singular Spectral Analysis (SSA). However, its application is concentrated as a pre-processor or in hybrid approaches and, because of this, many studies focus only on the model to be improved, leaving gaps in the process understanding that underlie the SSA. Within this context, and because of this, the objective of this study is to present the SSA technique in detail, through an application to a time series of monthly average flows with complex behavior (Jucu River, located in Southeast Brazil), in order to overcome gaps associated to a rigorous understanding of the procedures that make up the SSA. The Sequential SSA technique was used to decompose signal and noise components. The reconstructed series preserved the dynamics of the observed series, suggesting a strong influence of the signal component (trend and seasonality) on its behavior. It’s expected that the technique can be used with greater fluidity by specialists and contribute to the management of water resources.

Abstract in Portuguese:

Resumo O tratamento biológico de águas residuais é um processo que remove a poluição por carbono, nitrogênio e fósforo. Para isso, os microrganismos aeróbicos devem receber uma quantidade adequada de oxigênio para evitar a desaceleração desse processo. Nesse sentido, nesta pesquisa, foi avaliada a influência da concentração de oxigênio dissolvido e do tempo na velocidade de crescimento microbiano em amostras de águas residuais. Para isso, foi utilizada uma cultura mista de microrganismos aeróbicos com uma concentração equivalente de SSV=150 mg/L, níveis de oxigênio dissolvido de 2, 3, 4 ppm, tempo de observação de 5 dias e concentração de poluente igual a 800 ppm. Foi determinado que o crescimento dos microrganismos respondeu à fase de síntese celular e aumentou de 150 mg/L de SSV para 386,9, 412,07 e 423,7 mg/L, dependendo do nível de oxigênio dissolvido (2, 3 e 4 ppm). Por outro lado, com o passar do tempo de purificação, a taxa de crescimento microbiano diminuiu, embora a significância do efeito da concentração de oxigênio dissolvido tenha sido insignificante. Por fim, o tempo e a interação de ambas as variáveis foram relevantes.

Abstract in English:

Abstract Biological wastewater treatment is a process that removes pollution caused by carbon, nitrogen and phosphorus. For this purpose, aerobic microorganisms must have an adequate amount of oxygen to avoid slowing down this process. This research therefore evaluated the influence of dissolved oxygen concentration and time on the rate of microbial growth in wastewater samples. To do so, a mixed culture of aerobic microorganisms was used with an equivalent concentration of SSV=150 mg/L, dissolved oxygen levels of 2, 3, 4 ppm, observation time of 5 days and concentration of pollutants equal to 800 ppm. It was determined that the growth of microorganisms responded to the cell synthesis phase, and it increased from 150 mg/L of SSV to 386.9, 412.07 and 423.7 mg/L, depending on the level of dissolved oxygen (2, 3 and 4 ppm). On the other hand, as the treatment time elapsed, the rate of microbial growth decreased, despite the fact that the significance of the effect of dissolved oxygen concentration was negligible. Finally, time and the interaction of both variables were relevant.

Abstract in Portuguese:

Resumo O aumento contínuo do uso e liberação de agrotóxicos tem tornado o cenário preocupante, pois a contaminação das águas pode afetar a saúde e o meio ambiente. Neste estudo, um método multiresíduo em água foi otimizado e validado. O método foi desenvolvido utilizando o método QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe) seguido de cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massa (UHPLC-MS/MS). A validação foi realizada na matriz (água do rio) avaliando à exatidão, precisão, linearidade, limites de detecção (LODs) e limites de quantificação (LOQs). Os LODs ficaram abaixo de 3,03 µg L-1 e os LOQs variaram de 6,25 a 9,18 µg L-1. A exatidão apresentou recuperações de 80 a 117% e o coeficiente de variação para a repetibilidade foi de 0,35-15,71% e de 0,48-7,02% para a precisão intermediária.

Abstract in English:

Abstract The continuous increase in the use and release of pesticides is worrisome because water contamination can affect health and the environment. This study optimized and validated a multi-residue method in water. The method was developed using the QuEChERS method (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe) followed by ultrahigh- performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS). The validation was performed on the matrix (river water) regarding accuracy, precision, linearity, limits of detection (LODs) and limits of quantification (LOQs). LODs were below 3.03 µg L-1and LOQs were from 6.25 to 9.18 µg L-1. The accuracy (recoveries in the range of 80-117%) and for Inter-day precision, the coefficients of variation ranged from 0.35 to 15.71%, and for Intra-day precision were in the range of 0.48 to 7.02%.

Abstract in Portuguese:

Resumo Na agricultura de precisão, um dos maiores problemas é a necessidade de uma grade amostral densa. Uma solução para este impasse tem sido a geração de zonas de gestão e a correlação entre elas. Este trabalho tem como objetivo definir zonas de manejo para a cultura do mamoeiro utilizando o método de agrupamento fuzzy C-means, baseado nos seguintes atributos do solo: fósforo, cálcio, magnésio e potássio; e saturação de bases. O trabalho foi conduzido em uma área de aproximadamente 1,2 ha plantada com cultura comercial de Carica papaya L. cultivada em Argissolo típico encontrado em terraços costeiros, no município de São Mateus, ES, Brasil. As zonas de manejo foram definidas pelo método proposto, com base nas seguintes análises: parâmetros químicos do solo P, Ca, Mg e saturação por bases (V), analisados ​​em conjunto; parâmetros químicos do solo P, Ca, Mg e V, analisados ​​separadamente; e, as seguintes combinações de atributos químicos do solo Ca-Mg, Ca-V, Ca-Mg-V, P-Ca, P-Mg, P-V, P-Ca-Mg, P-Ca-V, Mg-V, e P-Ca-Mg-V. As zonas de manejo geradas permitiram explicar a variabilidade espacial dos atributos na área de estudo e as semelhanças observadas entre as zonas de manejo geradas a partir de diferentes atributos, além disso, os dados foram influenciados especialmente pelos atributos P e V%.

Abstract in English:

Abstract In precision agriculture, one of the major problems is the need for a dense sampling grid. A solution to this problem has been the generation of management zones and the correlation between them. This work aims at defining management zones for a papaya culture using the fuzzy C-means grouping method, based on the following soil attributes: phosphorus, calcium, magnesium and potassium; and base saturation. The work was conducted in an approximately 1.2 ha area planted with a commercial culture of Carica papaya L. cultivated in typical Argisol found on the coastal terraces, in the municipality of São Mateus, ES, Brazil. The management zones were defined by the proposed method, based on the following analyses: soil chemical parameters P, Ca, Mg, and base saturation (V), analyzed together; soil chemical parameters P, Ca, Mg, and V, analyzed separately; and, the following combinations of soil chemical attributes Ca-Mg, Ca-V, Ca-Mg-V, P-Ca, P-Mg, P-V, P-Ca-Mg, P-Ca-V, Mg-V, and P-Ca-Mg-V. The generated management zones facilitated an understanding of the spatial variability of the attributes in the study area and the observed similarities between management zones generated from different attributes. In addition, the data were influenced especially by the P and V% attributes.

Abstract in Portuguese:

Resumo O presente trabalho teve como objetivo avaliar o impacto de diferentes sistemas agrícolas sobre as frações húmicas da matéria orgânica (MOS) e a agregação do solo, sob solo de textura média em uma região subtropical do Brasil. Foram avaliadas três áreas manejadas e uma área de referência: pastagem permanente (PP), plantio direto (PD), plantio direto+Brachiaria (PD+B) e mata nativa (NF). Foram coletadas amostras de solo deformadas nas camadas 0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, e amostras de solo indeformadas nas camadas 0-0,05 e 0,05-0,10 m. Após a coleta, foram realizadas análises de carbono orgânico total (COT), fracionamento químico da MOS; análise de estabilidade de agregados. A área PP apresentou os maiores teores de COT e C-AF nas três primeiras camadas avaliadas. Na camada de 0,10-0,20 m os teores de C-HUM na área PD+B foram 1,9 vezes maiores que na área PD, e em 0,20-0,40 m foram 6,6 vezes maiores. A área PP obteve os melhores indicadores estruturais, especialmente maior DMP, DMG e % de macroagregados. As duas áreas com plantio direto apresentaram percentual de macroagregados superior a 37,28% na camada superficial. O manejo do PP proporcionou aumentos nos teores de COT e, consequentemente, de substâncias húmicas, além da formação de agregados mais estáveis. O sistema PD+B mostrou-se promissor no aumento do COT e das substâncias húmicas, principalmente em profundidade, mesmo com um curto período de implantação. O aumento do COT e das substâncias húmicas proporcionado pelas gramíneas contribui para a formação de agregados mais estáveis e, consequentemente, para a melhoria da qualidade dos solos agrícolas de textura média.

Abstract in English:

Abstract This work evaluates the impact of different agricultural systems on the humic fractions of organic matter (SOM) and soil aggregation in a medium-textured soil in a subtropical region of Brazil. Three managed areas and a reference area were evaluated: permanent pasture (PP), no-till (NT), no-till+Brachiaria (NT+B) and native forest (NF). Deformed soil samples were collected in the layers 0-0.05; 0.05-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m, and unformed soil samples in the layers 0-0.05 and 0.05-0.10 m. After collection, total organic carbon (TOC) analysis, chemical fractioning of SOM and aggregate stability analysis were performed. The PP area presented the highest TOC and C-FA contents in the first three layers evaluated. In the 0.10-0.20 m layer, the C-HUM contents in the NT+B area were 1.9 times higher than in the NT area, and in 0.20-0.40 m they were 6.6 times higher. The PP area obtained the best structural indicators, especially higher WMD, GMD and % of macroaggregates. The two areas using direct seeding presented a percentage of macroaggregates higher than 37.28% in the superficial layer. The PP management provided increases in TOC levels and, consequently, humic substances, besides the formation of more stable aggregates. The NT+B system showed promise in increasing TOC and humic substances, especially at depth, even with a short implementation period. The increase in TOC and humic substances provided by the grasses contributes to the formation of more stable aggregates and, consequently, to the improvement of the quality of medium-textured agricultural soils.

Abstract in Portuguese:

Resumo A água de reúso é definida como a reutilização de águas provenientes de efluentes tratados, e requer segurança sanitária para evitar danos à saúde ambiental. O objetivo foi avaliar o decaimento de bactérias (Escherichia coli e Salmonella spp.) em solo irrigado com água de reúso, visando o reúso agrícola sem causar danos à saúde pública e ambiental.O decaimento de Escherichia coli foi verificado utilizando o método de Membrana Filtrante, e o de Salmonella spp. foi utilizado o meio de cultura SS AGAR. As curvas de decaimento ao longo do tempo foram feitas pelo programa Sigmaplot. Cada grupo experimental tinha 4 vasos (grupo irrigado com água de reúso e outro com água potável) sendo dois vasos contendo cobertura vegetal e dois contendo apenas solo. Nos cultivos irrigados com água de reúso, o tempo de sobrevivência de Salmonella spp. foi o dobro em comparação aos demais, e a sobrevivência da Escherichia coli não variou entre os grupos. Os vasos com solo nu irrigados com água de reúso sem contaminação mostraram um decaimento da Salmonella spp. mais rápido. Para o reúso agrícola a rega deve ser por gotejamento e com a utilização de equipamentos de proteção individual. É fundamental a criação de legislação nacional, prevenindo danos à saúde pública e ambiental.

Abstract in English:

Abstract Reuse water is defined as the reuse of water from treated effluents, it requires careful monitoring to avoid damage to environmental health. This study evaluates the decay of Escherichia coli and Salmonella spp. bacteria in soil irrigated with reused water for agricultural reuse, without damaging public or environmental health. The decay of Escherichia coli and of Salmonella spp. was verified using the Filter Membrane method SS AGAR culture medium was used. The decay curves over time were made using the Sigmaplot program. Each experimental group had 4 pots (one group irrigated with recycled water and the other with drinking water), two pots containing vegetation cover and two containing only soil. In crops irrigated with reused water, the survival time of Salmonella spp. was double compared to the others, and E. coli survival did not vary between groups. Pots with bare soil irrigated with uncontaminated reused water showed a faster decline in Salmonella spp. For agricultural reuse, irrigation must be done by drip and with the use of personal protective equipment. It is essential to create national legislation to protect public and environmental health.

Abstract in Portuguese:

Resumo Neste trabalho, foi testado o uso de um polímero superabsorvente (hidrogel) em sistema silvipastoril com jacarandá-da-bahia (Dalbergia nigra (Vell.) Allemão ex Benth.), em área de pastagem degradada. A área experimental faz parte da fazenda experimental Bananal do Norte, Cachoeiro de Itapemirim, Espírito Santo, Brasil. Mais de 480 mudas foram plantadas e submetidas aos tratamentos Hidrogel seco (DRY); Hidrogel hidratado ao redor do torrão (HAR); Hidrogel hidratado misturado com solo (HMS); e apenas água (WAT). O delineamento foi em blocos casualizado, com três repetições. As variáveis testadas foram sobrevivência da planta, altura e diâmetro do coleto, até 672 dias após o plantio, umidade do solo aos 93 dias após o plantio e biomassa total e análise química foliar aos 184 dias após o plantio. A sobrevivência foi positivamente influenciada pela aplicação do hidrogel, mas pouca ou nenhuma diferença foi observada para os métodos de aplicação. O hidrogel e suas técnicas de aplicação não afetaram o crescimento em altura e diâmetro do coleto. O polímero não influenciou o desenvolvimento em biomassa e conteúdo nutricional das folhas, mas influenciou na distribuição de biomassa. Portanto, o uso do polímero superabsorvente não foi efetivo para acelerar o crescimento das plântulas e antecipar etapas na implantação de sistemas silvipastoris.

Abstract in English:

Abstract This work tested the use of a superabsorbent polymer (hydrogel) in a silvopastoral system with Brazilian-rosewood (Dalbergia nigra (Vell.) Allemão ex Benth.) in a degraded pasture area. The experimental site is part of the Bananal do Norte experimental farm, Cachoeiro de Itapemirim, Espírito Santo, Brazil. Over 480 seedlings were planted and submitted to the treatments: Dry hydrogel (DRY); Hydrated hydrogel around the root ball (HAR); Hydrated hydrogel mixed with soil (HMS); and water only (WAT). The design was in randomized blocks, with three repetitions. The tested variables were plant survival, height and root collar diameter until 672 days after planting, soil moisture at 93 days after planting and total biomass and leaf chemical analysis at 184 days after planting. Survival was positively influenced by the application of the hydrogel, but there was little or no effect regarding the application method. The hydrogel and its application techniques did not alter growth in height and root collar diameter. The polymer did not influence the development in biomass and nutritional content of the leaves, but did influence the biomass distribution. The use of the superabsorbent polymer was therefore not effective in accelerating plant growth and anticipating the stages in the implantation of the silvopastoral system.

Abstract in Portuguese:

Resumo A Floresta Amazônica é renomada por sua extraordinária biodiversidade e pelo difundido desmatamento. A remoção da vegetação natural impacta significativamente os riachos amazônicos, levando a alterações em suas condições ambientais. Nos Estados Unidos, a Agência de Proteção Ambiental desenvolveu um protocolo abrangente para monitorar mudanças na qualidade ambiental dos rios. Desde 2011, a Rede Amazônica Sustentável implementou esse protocolo em riachos amazônicos. Nossa revisão sistemática teve como objetivo abordar as seguintes questões: i) Quão amplamente o protocolo foi utilizado em riachos amazônicos? ii) A utilização desse protocolo está bem distribuída na bacia amazônica? iii) Quais tipos de uso da terra foram avaliados com esse protocolo? iv) Quais componentes da biota aquática foram estudados em conjunto com o protocolo? v) Quais métricas do protocolo são mais cruciais para elucidar a distribuição da biota aquática? Conduzimos buscas nas bases de dados Web of Science e Google Scholar, identificando 34 estudos que se alinharam diretamente com nossos objetivos. Observou-se que a Amazônia Oriental teve o maior número de rios avaliados. Além disso, insetos aquáticos surgiram como uma ferramenta eficaz quando utilizados junto ao protocolo para avaliar os impactos das mudanças no uso da terra. Por fim, as métricas mais importantes para avaliar os impactos na biota aquática foram a disponibilidade de abrigo nos canais, o estado de preservação das florestas ripárias e a qualidade da água. Recomendamos o desenvolvimento de uma versão simplificada desse protocolo para facilitar sua aplicação em equipes de pesquisa com recursos financeiros limitados e um número restrito de pessoal disponível para trabalho de campo.

Abstract in English:

Abstract The Amazon Rainforest is renowned for its extraordinary biodiversity and the ravages of pervasive deforestation. The removal of natural vegetation significantly affects Amazonian streams, leading to alterations in their environmental conditions. In the United States, the Environmental Protection Agency has devised a comprehensive protocol to monitor changes in the environmental quality of streams. Since 2011, the Sustainable Amazon Network has implemented this protocol in Amazonian streams. Our systematic review aimed to address the following questions: i) How widely has the protocol been employed in Amazonian streams?; ii) Is the utilization of this protocol well-distributed across the Amazon Basin?; iii) Which types of land use have been assessed using this protocol?; iv) Which components of the aquatic biota have been studied in conjunction with the protocol?; and, v) Which metrics of the protocol are most crucial for elucidating aquatic biota distribution? We conducted searches using the Web of Science and Google Scholar databases, identifying 34 studies that directly aligned with our objectives. It was observed that the Eastern Amazon had the highest number of streams evaluated. Additionally, aquatic insects emerged as an effective tool when utilized alongside the protocol for evaluating the impacts of changes in land use. Ultimately, the most important metrics for assessing impacts on aquatic biota were shelter availability in the channels, the preservation status of riparian forests, and water quality. We recommend developing a simplified version of this protocol to facilitate its application for research teams with limited personnel and financial resources available for fieldwork.

Abstract in Portuguese:

Resumo O sistema de desinfecção solar, conhecido como SODIS (Solar Water Disinfection), é um método que envolve a exposição da água à radiação solar (luz UVA e calor) para eliminar microrganismos patogênicos. Coagulantes orgânicos extraídos da Moringa oleifera (T1) e Salvia hispanica (T2) foram usados em conjunto com o processo de filtração como auxiliares. Esse processo incluiu filtros de areia com tamanhos de partícula variando de 0,25 mm a 0,850 mm e uma manta geotêxtil não tecida colocada em sua base. Após passarem pelo processo de coagulação/floculação/sedimentação/filtração, as amostras foram expostas ao sol em um concentrador solar usando garrafas pintadas na metade de sua superfície (PR) e garrafas não pintadas (BR). Os parâmetros analisados incluíram propriedades físico-químicas como pH, condutividade elétrica, turbidez e cor aparente, bem como parâmetros microbiológicos, incluindo E. coli e coliformes totais. Os resultados das análises físico-químicas demonstraram a superioridade de T1 em termos de turbidez e cor aparente. Em relação às análises microbiológicas, as análises demostraram a remoção eficaz de E. coli e coliformes totais, com 100% de inativação observada nas amostras. Portanto, foi observado que a sequência de tratamento aplicada reduziu significativamente a carga microbiológica das amostras; contudo, não se pode afirmar com certeza se os coagulantes exerceram alguma influência nesse resultado.

Abstract in English:

Abstract Solar Water Disinfection, known as SODIS, is a treatment method involving the exposure of water to solar radiation (UVA light and heat) to eliminate pathogenic microorganisms. Organic coagulants extracted from Moringa oleifera (T1) and Salvia hispanica (T2) were used in conjunction with the filtration process as auxiliaries. This process included sand filters with particle sizes ranging from 0.25 mm to 0.850 mm and a non-woven geotextile placed at its base. After undergoing the coagulation/flocculation/sedimentation/filtration process, the samples were exposed to sunlight in a solar concentrator using bottles painted on half of their surface (PR) and unpainted bottles (BR). The analyzed parameters included physicochemical properties such as pH, electrical conductivity, turbidity, and apparent color, as well as microbiological parameters, including E. coli and total coliforms. The results of physicochemical analyses demonstrated the superiority of T1 in terms of turbidity and apparent color. Regarding microbiological analyses, they showed the effective removal of E. coli and total coliforms, with 100% inactivation observed in the samples. It was observed that the applied treatment sequence significantly reduced the microbiological load of the samples; however, it cannot be stated with certainty whether the coagulants exerted any influence on this result.

Abstract in Portuguese:

Resumo Neste estudo, empregamos a análise multivariada para avaliar a eficiência da remoção de nitrogênio e fósforo da água sintética de aquicultura por meio do processo de eletrocoagulação. A preocupação com a remoção desses elementos é crucial na aquicultura, independentemente do sistema de cultivo ser extensivo, intensivo ou superintensivo, uma vez que esses nutrientes podem propiciar o crescimento excessivo de algas e o desenvolvimento de microrganismos que degradam a matéria orgânica, resultando em eutrofização. Esse fenômeno, por sua vez, aumenta a demanda bioquímica de oxigênio, modifica o pH, libera toxinas e, potencialmente, causa a morte de peixes. As abordagens convencionais de tratamento biológico, muitas vezes, revelam-se ineficazes, focando apenas na remoção de um tipo específico de poluente. Além disso, esses sistemas demandam operações individuais complexas e ocupam considerável espaço. Por outro lado, a eletrocoagulação se destaca como uma tecnologia compacta e promissora para o tratamento de água na aquicultura, visando a remoção eficaz de nutrientes brutos. Os resultados obtidos indicam uma notável remoção simultânea de nitrogênio e fósforo por meio da eletrocoagulação. O tratamento mais eficaz foi observado com a maior densidade de corrente elétrica (74 A.m-2), a menor distância entre os eletrodos (4 cm) e o menor tempo de eletrólise (50 min). Nessas condições, as eficiências na remoção de nitrogênio amoniacal e fósforo total alcançaram respectivamente 30,5% e 100%.

Abstract in English:

Abstract In this research, we utilized multivariate analysis to evaluate the efficient removal of nitrogen and phosphorus from synthetic aquaculture water using the electrocoagulation process. The elimination of nitrogen and phosphorus is a critical issue in various wastewater treatment plants and aquaculture systems, especially in instances of intensive or super-intensive cultivation. To avert the buildup of pollutants in the water, be it within internal recirculation systems or bodies of water receiving effluents from rearing tanks, it is imperative to employ treatment methodologies designed to effectively eliminate nitrogen and phosphorus nutrients. These nutrients have the potential to induce eutrophication in aquatic ecosystems. However, conventional biological treatment technologies can be ineffective, as they often only remove one pollutant or the other. Furthermore, the individual operations for these systems are complex and require substantial space. Electrocoagulation is a compact and promising technology for treating aquaculture water and effluents for raw nutrient removal. In this context, our findings showcase the simultaneous removal of both nitrogen and phosphorus through the electrocoagulation method. The best treatment was verified for the highest electrical current density (74 A. m-2), the shortest distance between electrodes (4 cm), and the lowest electrolysis time (50 min). In these conditions, the efficiency removal in ammonia nitrogen and total phosphorus were 30.5% and 100% respectively.

Abstract in Portuguese:

Resumo A análise química do solo é uma prática fundamental para obter as condições ideais de cultivo em um sistema silvipastoril produtivo, além de ser essencial para o planejamento e manejo dessa atividade. Nesse sentido, esta pesquisa tem como objetivo mapear a distribuição espacial dos nutrientes no solo em um sistema silvipastoril de 5 anos composto por brachiaria-brizantha e jacarandá-da-bahia, analisar o efeito da densidade das árvores e das copas nos teores de nutrientes e espacializar os dados. O estudo foi realizado na área experimental do Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (INCAPER), localizada no distrito de Pacotuba, ES. A delimitação da área de trabalho foi realizada com o uso de sistemas de informações geográficas, abrangendo a área cultivada, para criar uma malha regular de pontos para permitir a amostragem sistemática do solo. Foram coletadas 75 amostras deformadas de solo nas profundidades de 0-0,10 m para obtenção dos teores de nutrientes do solo. As imagens de alta qualidade obtidas pelo uso de aeronaves remotamente pilotadas (ARP) permitiram sobrepor os dados de nutrientes do solo, de pastagem, do inventário florestal e das parcelas amostrais para auxiliar nas análises comparativas. Isso possibilitou a identificação de áreas com menor desenvolvimento das copas, principalmente na porção nordeste. Por meio do cruzamento dos dados de espacialização dos nutrientes do solo com os dados obtidos com o uso de ARP, foi possível correlacioná-los quanto ao menor ou maior desenvolvimento do sistema. Assim, a utilização de aeronaves remotamente pilotadas, juntamente com banco de dados georreferenciado, mostrou-se uma ferramenta inovadora e poderosa para apoio na tomada de decisões em sistemas silvipastoris, possibilitando o acompanhamento da evolução do sistema, e servir como base para avaliar a relação entre os elementos químicos e as copas das árvores.

Abstract in English:

Abstract Soil chemical analysis is a fundamental to achieve optimal cultivation conditions in a productive silvopastoral system, essential for the planning and management of this activity. The objective of this research is to map the spatial distribution of nutrients in the soil in a 5-year-old silvopastoral system composed of brachiaria-brizantha and jacarandá-da-bahia, and to analyze the effect of tree density and canopy on nutrient levels. The study was conducted at the experimental area of the Capixaba Institute for Research, Technical Assistance, and Rural Extension (INCAPER) in the district of Pacotuba, ES. The delimitation of the work area was done using geographic information systems, to create a regular grid of points to enable systematic soil sampling. A total of 75 disturbed soil samples were collected at depths of 0-0.10 m to obtain quantitative soil nutrient data. High-quality images obtained using a remotely piloted aircraft (RPA) allowed for the overlay of soil nutrient data, pasture data, forest inventory data, and sample plot data to assist in comparative analyses. This enabled identification of the areas with lower canopy development, particularly in the northeast portion. By cross-referencing the spatialized soil nutrient data with the data obtained through RPA, it was possible to correlate them with the lower or higher development of the system. The use of RPA, together with a georeferenced database, proved to be an innovative and powerful tool to support decision-making, allowing for the monitoring of system evolution and serving as a basis for evaluating the relationship between chemical elements and tree canopies.

Abstract in Portuguese:

Resumo O acesso à água potável segura é um direito humano fundamental e um componente crítico do desenvolvimento sustentável. Este estudo foi realizado no contexto da Bacia Hidrográfica Taquari-Antas, no Rio Grande do Sul, Brasil, e avalia a qualidade da água para consumo em 101 propriedades rurais, com foco na identificação de problemas em sua potabilidade, especialmente em relação à concentração excessiva de flúor, que é um problema conhecido na água desta região. O estudo envolve a coleta de amostras de água em propriedades rurais, uma pesquisa para compreender o uso da água e a percepção da qualidade pelos usuários, e análises da qualidade da água utilizando metodologias analíticas estabelecidas. Os resultados mostram que 58,4% das propriedades rurais investigadas apresentam problemas de potabilidade, sendo o excesso de flúor a preocupação mais prevalente, afetando 39,6% das propriedades. Altos níveis de flúor têm implicações significativas para a saúde, incluindo fluorose dentária e esquelética, com relevância global. Para enfrentar esse problema, sistemas de filtração com carvão ativado de osso foram instalados em dez propriedades, reduzindo eficazmente as concentrações de flúor para níveis aceitáveis para consumo humano. Esses sistemas de defluoretação são caracterizados como sustentáveis, economicamente viáveis e escaláveis, oferecendo uma solução prática para regiões que enfrentam desafios semelhantes.

Abstract in English:

Abstract Access to safe drinking water is a fundamental human right and a critical component of sustainable development. This study is conducted in the context of the Taquari-Antas Hydrographic Basin, Rio Grande do Sul, Brazil, and assesses the quality of drinking water in 101 rural properties, focusing on identifying problems of potability, especially regarding excessive fluoride concentration, which is a known problem for the water in this region. The study involves the collection of water samples from rural properties, a survey to understand water use and quality perception by users, and water quality analysis using established analytical methodologies. Results show that 58.4% of the investigated rural properties have potability issues, with excessive fluoride being the most prevalent concern, affecting 39.6% of properties. High fluoride levels have significant health implications, including dental and skeletal fluorosis, with global relevance. To address this issue, activated bone charcoal filtration systems were installed in ten properties, effectively reducing fluoride concentrations to within acceptable limits for human consumption. These defluoridation systems are characterized as sustainable, cost-effective, and scalable, offering a practical solution for regions facing similar challenges.

Abstract in Portuguese:

Resumo A aplicação de águas residuárias da bovinocultura (ARB) é uma prática usual, entretanto, carece de investigação acerca dos seus efeitos agronômicos para subsidiar a sua utilização sustentável. O objetivo deste estudo foi avaliar o reúso da ARB e da adubação mineral nitrogenada sobre os atributos morfológicos, bromatológicos e de produtividade da pastagem de Tifton 85 durante o inverno. Foram avaliados diferentes tipos de água aplicados por aspersão (I - água de córrego, II - ARB e água de córrego em proporção 1:1, e III - ARB) e dois níveis de adubação nitrogenada mineral (0 e 45 kg N ha-1) aplicados no início da rebrota. A irrigação foi semanal e totalizou 2.440 m3 ha-1. Aos 106 dias após a rebrota foram medidas a produtividade da forrageira, altura, razão folha/colmo, índice de área foliar, índice de nutrição de nitrogênio, proteína bruta, fibras insolúveis em detergente ácido, fibras insolúveis em detergente neutro e matéria mineral. A adubação mineral na dose de 45 kg N ha-1 não influenciou as variáveis avaliadas. Em média, o reúso da ARB elevou a produtividade de 2,50 para 5,12 t ha-1 e a proteína bruta de 12,35% para 14,58% comparado com a água de córrego. O reúso da ARB com ou sem diluição proporcionou produtividade, qualidade nutricional e acúmulo de nitrogênio pela pastagem superiores à irrigação com apenas água de córrego (p < 0,01), sendo o reúso com ARB diluída (1:1) e sem adubação é suficiente para sustentar a pastagem de Tifton 85 durante o inverno no Cerrado.

Abstract in English:

Abstract The utilization of wastewater from livestock farming (WLF) represents a common agricultural practice, but the absence of research on its agronomic impacts hinders its sustainable implementation. This study assesses the reutilization of WLF combined with nitrogen fertilization on the morphological, bromatological, and productivity attributes of a Tifton 85 pasture during the winter season. The study involved the application of different types of water via sprinkler: (I) stream water; (II) mixture of WLF and stream water at a 1:1 ratio; and (III) undiluted WLF combined with mineral nitrogen fertilization (0 and 45 kg N ha-1) administered at the commencement of the regrowth period. Irrigation was applied on a weekly basis, totaling 2,440 m3 ha-1. At 106 days post-regrowth, parameters including forage productivity, height, leaf-stem ratio, leaf area index, nitrogen nutrition index, crude protein content, acid detergent fiber, neutral detergent fiber, and mineral matter content were determined. Mineral fertilization at the prescribed dosage (45 kg N ha-1) did not have any discernible impact on the parameters under investigation. On average, the reuse of WLF raised the productivity from 2.50 to 5.12 t ha-1 and the Crude Protein from 12.35% to 14.58% compared to stream water. The reuse of WLF demonstrated superior outcomes (p < 0.01) in terms of pasture productivity, nutritional quality, and nitrogen accumulation compared to irrigation solely with stream water. The reuse of diluted WLF (1:1) without fertilization proved adequate to sustain Tifton 85 pastures during the winter season in the Brazilian Cerrado region.

Abstract in Portuguese:

Resumo O objetivo da pesquisa foi a avaliação de parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água e dialisato em quatro unidades de hemodiálise localizadas na região sudeste do Brasil. Foram avaliados os parâmetros físico-químicos: pH, condutividade elétrica, turbidez, alcalinidade, cloro livre, concentração dos íons nitrato, fluoreto, cloreto, sulfato, sódio, potássio, cálcio e magnésio, também foi realizada a quantificação de microcistinas. Os parâmetros microbiológicos realizados foram a detecção de coliformes totais, quantificação de bactérias heterotróficas totais (BHT) e o isolamento e identificação de microrganismos em amostras de água pré, pós-tratamento por osmose inversa e dialisato. Os níveis de nitrato, fluoreto e BHT encontrados nas amostras de água podem apresentar risco ao paciente em hemodiálise. Foi identificada em uma amostra de água potável a presença de microcistinas. Microrganismos foram identificados ao longo do sistema de tratamento de água para hemodiálise, sendo a Ralstonia sp. a mais frequente. A presença de bactérias patogênicas emergentes detectadas neste estudo aponta a necessidade do monitoramento microbiológico da água para hemodiálise.

Abstract in English:

Abstract This research evaluated the physical-chemical and microbiological parameters of water and dialysate in four distinct hemodialysis units located in the southeast region of Brazil. The physical-chemical parameters evaluated were pH, electric conductivity, turbidity, alkalinity, free chlorine, nitrate, fluoride, chloride, sulfate, sodium, potassium, calcium, and magnesium ion concentrations. Microcystin was also quantified. The microbiological parameters evaluated were the detection of total coliform, total heterotrophic bacteria count (THB), and the isolation and identification of microorganisms in pre-reverse osmosis treatment and post-reverse osmosis treatment water samples and dialysate. The nitrate, fluoride and THB levels found in the water samples may present risk to the patient under hemodialysis treatment. Microcystin was detected in one of the potable water samples. Microorganisms were identified throughout the hemodialysis of the entire water treatment system, with Ralstonia sp. being the most frequent. The presence of emergent pathogenic bacteria highlighted in this study highlights the necessity of microbiological monitoring of water destined for hemodialysis.

Abstract in Portuguese:

Resumo O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade da Pseudomonas aeruginosa, microencapsulada em goma de gelana, para descontaminar águas residuais de laticínios e explorar o potencial reuso das microcápsulas. A P. aeruginosa foi microencapsulada usando a técnica interna de gelificação iônica, empregando goma de gelana de baixo acil como material de parede. As formas livres e microencapsuladas de P. aeruginosa foram inoculadas em 150 mL de água residual estéril e incubadas em um frasco agitado (150 rpm) a 30°C. Posteriormente, o modelo de Baranyi foi utilizado para calcular os parâmetros de crescimento da P. aeruginosa. Ao mesmo tempo, foram determinadas a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e a Demanda Química de Oxigênio (DQO). Os resultados obtidos indicaram que o processo de microencapsulação reduziu a taxa de crescimento do microorganismo encapsulado. No entanto, as bactérias microencapsuladas alcançaram porcentagens de redução de DQO e DBO de 61,54% e 64,05%, respectivamente. Da mesma forma, ao reutilizar as microcápsulas, foram alcançadas porcentagens de remoção superiores a 57,00%. Essas descobertas podem ter implicações significativas para a indústria em termos de redução da contaminação do efluente causada por quantidades substanciais de poluentes.

Abstract in English:

Abstract This study assessed the ability of Pseudomonas aeruginosa, microencapsulated in gellan gum, to decontaminate dairy wastewater and explored the potential reuse of microcapsules. P. aeruginosa was microencapsulated using the internal ionic gelation technique, employing low-acyl gellan gum as the wall material. The free and microencapsulated P. aeruginosa were inoculated into 150 mL of sterile wastewater and incubated in a shaking flask (150 rpm) at 30°C. Subsequently, the Baranyi Model was employed to calculate the growth parameters of P. aeruginosa. Concurrently, Biological Oxygen Demand (BOD) and Chemical Oxygen Demand (COD) were determined. The obtained results indicated that the microencapsulation process reduced the growth rate of the encapsulated microorganism. However, the microencapsulated bacteria achieved COD and BOD reduction percentages of 61.54% and 64.05%, respectively. Similarly, when reusing the microcapsules, removal percentages exceeding 57.00% were achieved. These findings could have significant implications for the industry in terms of reducing effluent contamination caused by substantial amounts of pollutants.

Abstract in Portuguese:

Resumo A crescente investigação da contaminação ambiental por cistos de Giardia spp. e seu impacto na saúde pública despertou o interesse em desenvolver métodos mais sensíveis para detectar esses protozoários, especialmente na água. No entanto, esses métodos ainda são complexos e dispendiosos. Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência de concentração e remoção de cistos de Giardia duodenalis usando um polímero floculante aniônico à base de acrilamida (AFP) em amostras de água de retrolavagem de filtro de uma estação de tratamento de água (ETA) localizada na cidade de Blumenau, sul do Brasil, e compará-lo com a técnica de floculação de carbonato de cálcio (CCF), rotineiramente usada em matrizes de água com alta turbidez. A taxa de recuperação média de cistos de G. duodenalis usando CCF e AFP foi de 33,33% e 43,33%, com uma redução média de turbidez de 98,39% e 98,78%, respectivamente. O uso de um polímero floculante aniônico provou ser uma alternativa eficiente para a concentração e remoção de cistos de protozoários em amostras de água com alta turbidez. É importante destacar que o desenvolvimento e a aplicação de novos estudos e estratégias que aumentem a eficiência da remoção desses organismos de matrizes ambientais complexas trariam benefícios tanto do ponto de vista da saúde pública quanto da perspectiva da saúde única.

Abstract in English:

Abstract The increasing investigation into environmental contamination by Giardia spp. cysts and its impact on public health has spurred interest in developing more sensitive methods for detecting these protozoa, particularly in water. However, these methods remain complex and costly. This study evaluated the concentration and removal efficiency of Giardia duodenalis cysts using an acrylamide-based anionic flocculant polymer (AFP) in filter backwash water samples from a water treatment plant (WTP) located in Blumenau City, southern Brazil, and compared them with the calcium carbonate flocculation technique (CCF), which is routinely used for water matrices with high turbidity. The average recovery rates of G. duodenalis cysts using CCF and AFP were 33.33% and 43.33%, respectively, with an average turbidity reduction of 98.39% and 98.78%. The use of an anionic flocculant polymer proved to be an efficient alternative for the concentration and removal of protozoan cysts in water samples with high turbidity. It is important to highlight that the development and application of new studies and strategies aimed at increasing the efficiency of the removal of these organisms from complex environmental matrices would bring benefits to public health and promote a One Health perspective.

Abstract in Portuguese:

Resumo A aplicação foliar de peróxido de hidrogênio pode induzir mecanismos de defesa das plantas contra o estresse salino, favorecendo a aclimatação das plantas em regiões com escassez qualitativa e quantitativa de recursos hídricos, como o semiárido brasileiro. Nessa perspectiva, este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação foliar de peróxido de hidrogênio na fluorescência da clorofila a, no crescimento e na produção de quiabo sob irrigação com água salina. O experimento foi conduzido em condições de campo em Pombal, PB, utilizando delineamento em blocos casualizados com arranjo fatorial 5 × 3 correspondendo a cinco níveis de condutividade elétrica da água - CEa (0,3, 1,3, 2,3, 3,3 e 4,3 dS m-1) e três concentrações de peróxido de hidrogênio - H2O2 (0, 25 e 50 μM), com cinco repetições. Níveis de salinidade da água de irrigação de até 2,2 dS m-1 aumentam a fluorescência máxima das plantas de quiabo 75 dias após o transplantio. A aplicação foliar de 50 µM de peróxido de hidrogênio provou ser benéfica para a altura da planta, diâmetro do caule, matéria seca do caule, matéria seca da raiz e matéria seca total do quiabo quando as plantas foram cultivadas em água com baixa salinidade. As concentrações de peróxido de hidrogênio de 25 e 50 µM aumentaram o número de folhas. Porém, essas concentrações reduziram o peso médio dos frutos secos de quiabo. A aplicação foliar com 50 µM de peróxido de hidrogênio teve efeito significativo na fitomassa seca foliar do quiabeiro cv. Clemson American 80 independentemente da condutividade elétrica da água de irrigação. A aplicação foliar de peróxido de hidrogênio em concentrações de até 50 µM intensifica os efeitos deletérios do estresse salino sobre o peso total dos frutos secos de quiabo.

Abstract in English:

Abstract Foliar application of hydrogen peroxide can induce plant defense mechanisms against salt stress, favoring plant acclimation in regions with qualitative and quantitative scarcity of water resources, such as the Brazilian semi-arid region. From this perspective, this study aimed to evaluate the effects of foliar hydrogen peroxide application on chlorophyll a fluorescence, growth, and production of okra under irrigation with saline water. The experiment was conducted under field conditions in Pombal, PB, using a randomized block design with a 5 × 3 factorial arrangement corresponding to five electrical conductivity levels of water - ECw (0.3, 1.3, 2.3, 3.3, and 4.3 dS m-1) and three hydrogen peroxide concentrations - H2O2 (0, 25, and 50 μM), with five replications. Irrigation water salinity levels up to 2.2 dS m-1 increase the maximum fluorescence of okra plants 75 days after transplanting. Foliar application of 50 µM hydrogen peroxide proved to be beneficial for plant height, stem diameter, stem dry matter, root dry matter, and total dry matter of okra when plants were grown in low-salinity water. The hydrogen peroxide concentrations of 25 and 50 µM increased the number of leaves. However, these concentrations reduced the average weight of the okra dry fruits. Foliar application with 50 µM hydrogen peroxide had a significant effect on the dry leaf phytomass of the okra cv. Clemson American 80 regardless of the electrical conductivity of irrigation water. Foliar hydrogen peroxide application at concentrations up to 50 µM intensifies the deleterious effects of salt stress on the total weight of dried okra fruits.

Abstract in Portuguese:

Resumo O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de taninos quimicamente modificados como coagulantes para tratamento de água. Os taninos das cascas de Anacardium occidentale (cajueiro) e Mimosa caesalpiniifolia (sabiá) e dos frutos sem sementes de Anadenanthera colubrina (angico) e Pityrocarpa moniliformis (angico de bezerro) foram avaliados após cationização para remover a turbidez da água. Após a extração, os extratos de taninos tiveram o teor de sólidos totais (TST), o índice de Stiasny (IS) e o teor de taninos totais condensados (TCT). Os taninos extraídos foram convertidos em pó e cationizados. Em seguida, avaliou-se a eficácia dos taninos cationizados na remoção da turbidez e o tempo de sedimentação além do efeito no pH da água. Para avaliar a eficiência dos taninos cationizados como floculantes foram utilizadas três concentrações de cada tipo de material: 50, 100 e 150 mg L-1. Embora o extrato de P. moniliformis tenha apresentado maior valor de TST (56,06%), apresentou os menores valores de IS (0,42%) e TCT (0,23%). Os taninos da casca de M. caesalpiniifolia apresentou o menor TST (9,18%) e o maior IS (91,27%), enquanto os derivados de A. occidentale se destacaram pelo maior TCT (19,83%). Todas as espécies demonstraram potencial para produção de taninos e foram eficientes em remover a turbidez da água em todas as concentrações. Porém, apenas o A. occidentale, na concentração de 100 mg L-1, apresentou unidade de turbidez nefelométrica de 2,4, atingindo os padrões de potabilidade exigidos pelas especificações internacionais e, portanto, sendo indicado para tratamento de água.

Abstract in English:

Abstract This research assessed the efficiency of chemically modified tannins as coagulants for water treatment. Tannins from Anacardium occidentale (cashew tree) and Mimosa caesalpiniifolia (‘sabiá’) barks and seedless fruits of Anadenanthera colubrina (‘angico’) and Pityrocarpa moniliformis (‘angico de bezerro’) were evaluated after cationization to remove turbidity from water. After extraction, the total solids content (TSC), Stiasny index (SI), and total condensed tannins content (TCC) of the tannins extracts were determined. Extracted tannins were converted into powders and cationized. Then, the cationized tannins' effectiveness on water turbidity removal, sedimentation time, and effect on pH were assessed. Three concentrations of each type of tannin were used to evaluate flocculant efficiency: 50, 100, and 150 mg L-1. Although the P. moniliformis extract had a higher TSC value (56.06%), it presented the lowest SI (0.42%) and TTC (0.23%) values. M. caesalpiniifolia had the lowest TSC (9.18%) and the highest SI (91.27%), while Ac occidentale stood out with the highest TCC (19.83%). All species have shown potential for tannin production and efficiently removed turbidity at all concentrations. However, only A. occidentale, at a concentration of 100 mg L-1, presented a nephelometric turbidity unit of 2.4, reaching the potability standards required by international specifications and, therefore, being indicated for water treatment.

Abstract in Portuguese:

Resumo Devido ao uso exacerbado dos agrotóxicos e suas misturas e à dificuldade de avaliação de toxicidade, faz-se necessária a busca de ferramentas sensíveis para detectar precocemente potenciais riscos ambientais relacionados ao uso desses produtos químicos. Portanto, nosso objetivo foi avaliar os efeitos desses produtos usando um teste rápido de toxicidade de 24 h em embriões de zebrafish. Após exposição dos pesticidas carbendazim (carb), fipronil (fipr) e sulfentrazona (sulf) isolados e misturados, foi avaliado a letalidade e subletalidade em 24 hpf, e os efeitos na epibolia e coagulação das misturas nos embriões em 8 hpf, com este, essa metodologia pode ser extrapolada para diversos grupos de vertebrados, inclusive humanos. Os três pesticidas foram tóxicos em ambos os períodos de exposição, a 24 hpf, todas as concentrações utilizadas afetaram os embriões, ocorrendo efeitos letais e subletais. Aos 8 hpf, a análise de epibolia indicou que as misturas não potencializaram os efeitos em relação aos agrotóxicos isoladamente, sendo tóxicas na ordem: carb > sulf > fipr > fipr + sulf > carb + sulf > carb + fipr + sulf > carb + fipr + sulf > carb + fipr. Concluímos que o pesticida mais tóxico foi o sulfentrazona, uma vez que foi altamente tóxico para o desenvolvimento embrionário em 24 hpf e causou retardo na epibolia e alto percentual de coagulação em 8 hpf. Assim, vemos que o teste rápido de toxicidade foi eficaz na avaliação da toxicidade dos pesticidas e foi sensível na avaliação dos efeitos destes pesticidas em baixas concentrações.

Abstract in English:

Abstract Because of the exacerbated use of pesticides and their mixtures, and the difficulty of evaluating their toxicity, it is necessary to identify sensitive tools for the early detection of potential environmental risks related to the use of these chemicals. Our objective was therefore to evaluate the effects of these chemicals using a rapid 24 h toxicity test in zebrafish embryos. After exposure of individual and mixtures of the pesticides carbendazim (carb), fipronil (fipr), and sulfentrazone (sulf), the lethality and sublethally at 24 hpf, the effects of the mixtures on epiboly and on coagulation of the embryos at 8 hpf were evaluated. This model can be extrapolated to several vertebrate groups, including humans. All three pesticides were toxic in both exposure periods, at 24 hpf, all concentrations used affected the embryos, with lethal and sublethal effects occurring. At 8 hpf, epiboly analysis indicated that the mixtures did not potentiate the effects compared to the pesticides alone, being toxic in the order: carb > sulf > fipr > fipr + sulf > carb + sulf > carb + fipr + sulf > carb + fipr + sulf > carb + fipr. We conclude that the most toxic pesticide was sulfentrazone, since it was highly toxic to embryonic development at 24 hpf and caused both delayed epiboly and high percent clotting at 8 hpf. Thus, we see that the rapid toxicity test was effective in assessing the toxicity of pesticides and was sensitive in assessing the effects of pesticides at low concentrations.

Abstract in Portuguese:

Resumo Os ambientes de floresta aluvial são vulneráveis, representando um dos ecossistemas mais degradados globalmente. Este estudo investigou a dinâmica de uma Floresta Ombrófila Mista Aluvial urbana e a invasão de Ligustrum lucidum W.T.Aiton (Oleaceae) em Guarapuava-PR. Foram realizadas medições de diâmetro à altura do peito (DAP ≥ 5 cm) e altura de indivíduos arbóreos em 72 unidades de estudo de 100 m² cada, entre 2011 e 2022 e calculados os descritores fitossociológicos e Taxas de Crescimento Relativo e Mortalidade. A Análise de Variância comparou a abundância do invasor ao longo dos anos e a correlação de Pearson investigou sua relação com a riqueza de espécies nativas. Outras comparações usaram Modelos Lineares Generalizados, com correção de Bonferroni com 5% de significância. L. lucidum apresentou diâmetro médio semelhante à comunidade arbórea nativa, já, a sua altura média foi significativamente maior. Gymnanthes klotzschiana, Matayba elaeagnoides e L. lucidum apresentaram descritores fitossociológicos e valores de posição sociológica mais elevados. A taxa de crescimento de L. lucidum foi superior juntamente com Casearia decandra, e a exótica obteve baixa taxa de mortalidade em comparação com Zanthoxylum rhoifolium e Ocotea puberula. Apesar disso, não houve aumento significativo na abundância de L. lucidum e foi observada uma correlação negativa fraca entre a riqueza de espécies nativas e a abundância da invasora. O grau de invasão indicou um aumento de 5% na população exótica durante o período estudado. Este estudo oferece base para investigações sobre a dinâmica das florestas aluviais e o processo de invasão biológica.

Abstract in English:

Abstract Alluvial forest environments are vulnerable, representing one of the most degraded ecosystems globally. This study evaluated the dynamics of an urban Alluvial Mixed Ombrophilous Forest and the invasion of Ligustrum lucidum W.T.Aiton (Oleaceae) in Guarapuava-PR, Brazil. Diameter at Breast Height (DBH ≥ 5 cm) and height measurements of tree individuals were carried out in 72 study plots of 100 m² each, between 2011 and 2022, and phytosociological descriptors and Relative Growth Rates and Mortality Rates were calculated. Analysis of Variance compared the abundance of the invader over the years, and Pearson correlation investigated its relationship with native species’ richness. Other comparisons used Generalized Linear Models, with Bonferroni correction at 5% significance level. L. lucidum showed similar mean diameter to the native tree community, but its mean height was significantly higher. Gymnanthes klotzschiana, Matayba elaeagnoides, and L. lucidum had higher phytosociological descriptors and sociological position values. The growth rate of L. lucidum was higher along with Casearia decandra, and the alien species had a low mortality rate compared to Zanthoxylum rhoifolium and Ocotea puberula. However, there was no significant increase in the abundance of L. lucidum, although a weak negative correlation between native species richness and invader abundance was observed. The invasion degree indicated a 5% increase in the alien population during the study period. This study provides a basis for investigations into the dynamics of alluvial forests and the biological invasion process.

Abstract in Portuguese:

Resumo O objetivo deste trabalho foi quantificar os teores de carbono orgânico total (COT), carbono das substâncias húmicas (SH), e seus estoques, assim como avaliar a estabilidade estrutural do solo de áreas com diferentes formas de uso sob solo de textura franco arenosa. Amostras de solo foram coletadas em três áreas e uma área de referência: Pastagem permanente (PP), plantio direto (PD), Reserva Particular de Patrimônio Natural em processo de regeneração natural (RPPN) e área de Mata nativa (MN). Foram realizadas análises de massa da serapilheira (MS), densidade do solo (Ds), teores de COT, e estoque de C (EstC), variação do EstC (ΔEstC) e índice de estratificação (IE), fracionamento químico da matéria orgânica do solo (MOS) e determinações dos teores de C dos ácido fúlvico (C-AF), ácido húmico (C-AH) e humina (C-HUM), e seus respectivos estoques (EstC-AF, EstC-AH e EstC-HUM), ΔEstC de cada fração, extrato alcalino (EA=AF+AH), relação C-AF/C-AH e relação EA/C-HUM, além da análise de agregação, sendo determinado o diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG), índice de sensibilidade (IS) e nível de ordem (NOrd). A área de MN apresentou maior deposição de MS. As áreas de PP e PD tiveram maior Ds. Teores de COT e EstC foram superiores em RPPN, seguido de MN, sendo o IE também foi superior na área em regeneração, e a ΔEstC positiva apenas nesta área. Áreas de PD, RPPN e MN obtiveram maior proporção de C-AF comparado ao C-AH, porém a fração com maior representatividade em todas as áreas foi o C-HUM. As áreas de PP, RPPN e MN obtiveram os melhores indicadores de estabilidade de agregados, como DMP, DMG, IS e NOrd, assim como maior proporção de macroagregados, sendo a área de PD com baixa estabilidade de agregados. De maneira geral foi observada recuperação nos teores de C nos últimos anos na área de RPPN, acarretando maior estocagem de C, o que demonstra recuperação quantitativa de C no solo nesta área após quatro anos de regeneração natural. Ademais, as áreas de PP e PD apresentam menor capacidade de sequestro de C, devido principalmente as condições de manejo impostas nas áreas.

Abstract in English:

Abstract This study aimed to quantify total organic carbon (TOC), carbon of humic substances (HS), and their stocks and evaluate the soil structural stability of areas with different uses under sandy loam soil texture. Soil samples were collected from managed areas and a reference area: Permanent Pasture (PP), No-Till (NT), Private Natural Heritage Reserve in the process of natural regeneration (PNHR) and Native Forest (FN). Dry mass analysis, carbon stock quantification, chemical fractionation of soil organic matter and soil aggregation were carried out. The NF area had the highest deposition of litter mass (ML). The PP and NT areas had the highest bulk density (Bd). TOC and Stock-C contents were higher in PNHR, followed by NF, and stratification index (STRATI) was also higher in the regeneration area. The NT, PNHR, and NF areas had a higher proportion of carbon fulvic acid fraction (C-FA) than carbon humic acid fraction (C-HA), but the fraction with the highest representation in all areas was carbon humin fraction (C-HUM). The PP, PNHR, and NF areas obtained the best aggregate stability indicators, as well as a higher proportion of macroaggregates, with the NT area having low aggregate stability. Recovery of C contents was observed in recent years in the area of PNHR, leading to a greater storage of C, which shows a quantitative recovery of C in the soil in this area after four years of natural regeneration. Furthermore, the PP and NT areas present a lower capacity for C sequestration, mainly due to the management conditions.

Abstract in Portuguese:

Resumo Neste estudo, caracterizamos a integridade física, hidromorfologia e limnologia de dez igarapés urbanos da Amazônia Sul-Ocidental com diferentes graus de antropização, com o objetivo de investigar como essas características covariam e identificar as ameaças à saúde desses ecossistemas. A integridade física dos igarapés foi avaliada por um Índice de Integridade de Habitat (HII), a hidromorfologia com base na largura, profundidade, vazão e tipo de substrato, e a caracterização limnológica através de 14 parâmetros físico-químicos durante as estações seca e chuvosa. Três igarapés foram classificados como preservados, dois como intermediários e cinco como degradados. Alterações antrópicas foram observadas nas características hidromorfológicas, principalmente na largura, profundidade e tipo de substrato em diferentes categorias de integridade. A análise limnológica revelou que as demandas químicas e bioquímicas de oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal, nitrato, ferro dissolvido e sulfetos ultrapassaram os limites estabelecidos pela regulamentação brasileira de qualidade da água (CONAMA 357/2005). A Análise de Redundância (RDA) indicou a influência de tipos específicos de substrato nos parâmetros dos igarapés degradados, enquanto os igarapés preservados mostraram correlação entre o oxigênio dissolvido e as condições da mata ciliar. A análise de cluster enfatizou a importância da integração de métricas ambientais, hidromorfológicas e limnológicas para uma avaliação abrangente da saúde do ecossistema. Dada a heterogeneidade dos ecossistemas aquáticos amazônicos, este estudo poderá contribuir para o estabelecimento de critérios baseados em características regionais para avaliação precisa e orientação de políticas públicas que visem proteger e garantir a integridade desses ecossistemas.

Abstract in English:

Abstract This study characterized the physical integrity, hydromorphology, and limnology of ten urban streams in the Southwestern Amazon. The objective was to investigate how these characteristics covary and identify threats to the health of these ecosystems. The physical integrity of the streams was assessed using a Habitat Integrity Index (HII), hydromorphology based on width, depth, flow, and substrate type, and limnological characterization through 14 physico-chemical parameters during dry and rainy seasons. Three streams were classified as preserved, two as intermediate, and five as degraded. Anthropogenic alterations were observed in hydromorphological characteristics, especially in width, depth, and substrate type across different integrity categories. Limnological analysis revealed that chemical and biochemical oxygen demands, ammoniacal nitrogen, nitrate, dissolved iron, and sulfides exceeded the limits established by Brazilian water quality regulations (CONAMA 357/2005). The alteration of these parameters reveals that the primary threat to the integrity of these ecosystems is sewage collection and treatment issues, reflecting the absence of basic sanitation. Redundancy Analysis (RDA) indicated the influence of specific substrate types on parameters in degraded streams, while preserved streams showed a correlation between dissolved oxygen with riparian forest conditions and the absence of anthropogenic influence. Cluster analysis emphasized the importance of integrating environmental, hydromorphological, and limnological metrics for a comprehensive assessment of ecosystem health. Given the heterogeneity of Amazonian aquatic ecosystems, this study may contribute to the establishment of criteria based on regional characteristics for accurate assessment and guidance of public policies aimed at protecting and ensuring the integrity of these ecosystems.

Abstract in Portuguese:

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar um método de síntese verde de nanopartículas de ferro (Fe(NPs)) utilizando o extrato das folhas de Eucalyptus grandis, visando reduzir a geração de resíduos e diminuir o uso de insumos químicos convencionais, como o Borohidreto de sódio (NaBH4), sem comprometer a atividade catalítica. Diversas proporções volumétricas do extrato vegetal e de agente redutor NaBH4 foram testadas para compreender como essa variação afetaria as características morfológicas, estruturais e o poder catalítico do material. Nas análises realizadas, observou-se uma redução na cristalinidade das Fe(NPs) para proporções acima de 25% do extrato. No entanto, o tamanho das partículas permaneceu estável entre as diferentes sínteses, destacando-se o fato de que os íons de ferro apresentaram melhor dispersão em proporções de 40% e 50% do extrato. Em relação à estabilização, foram identificadas bandas características de compostos fenólicos, álcoois e ácidos carboxílicos, evidenciando a atuação do extrato no revestimento dos núcleos metálicos. Para avaliar o desempenho catalítico, foram conduzidos estudos de redução catalítica do contaminante 4-nitrofenol a 4-aminofenol, utilizando as Fe(NPs) como catalisadores. Os resultados revelaram conversões acima de 80% para as Fe(NPs) sintetizadas com proporções volumétricas de até 40% do extrato vegetal, indicando que a substituição do agente químico não afetou significativamente a atividade catalítica do biocatalisador. Por fim, os testes ecotoxicológicos realizados com Lemna minor e artemia salina demonstraram uma redução significativa na toxicidade do contaminante 4-nitrofenol, além de comprovar a biocompatibilidade das Fe(NPs) obtidas.

Abstract in English:

Abstract This study assessed a green synthesis method for iron nanoparticles (Fe(NPs)), using Eucalyptus grandis leaf extract, to reduce waste generation and diminish the use of conventional chemical inputs, such as Sodium Borohydride (NaBH4), without significant losses in catalytic activity. Various volumetric ratios of plant extract and NaBH4 were tested to understand how this variation would affect the morphological, structural, and catalytic power of the material. In the conducted analyses, a reduction in the crystallinity of Fe(NPs) was observed for proportions above 25% of the extract. However, the particle size remained stable among different syntheses, with iron ions showing improved dispersion for proportions of 40% and 50% of the extract. Regarding stabilization, characteristic bands of aromatic compounds, alcohols, ethers and carboxylic acids were identified, indicating the extract's involvement in coating the metallic cores. To assess the catalytic performance, studies were conducted on the catalytic reduction of the contaminant 4-nitrophenol to 4-aminophenol, using Fe(NPs) as catalysts. The results revealed conversions above 80% for Fe(NPs) synthesized with volumetric proportions of up to 40% of the plant extract, suggesting that substituting the chemical agent did not significantly affect the catalytic activity of the biocatalyst. Finally, ecotoxicological tests performed with Lemna minor and artemia salina demonstrated a significant reduction in the toxicity of the contaminant 4-nitrophenol, as well as the biocompatibility of the obtained Fe(NPs).

Abstract in Portuguese:

Resumo As atividades humanas intensificaram a erosão do solo globalmente, impactando negativamente a qualidade física, química e microbiológica da água e do solo. Este estudo tem como objetivo estimar a perda de solo na microbacia de Jucusbamba (Amazonas, noroeste do Peru) utilizando a Equação Universal Revisada de Perda de Solo (RUSLE) integrada com Sistemas de Informação Geográfica (SIG) e dados de sensoriamento remoto (SR). Dados meteorológicos, mapas de solos, modelos digitais de elevação e mapas de cobertura e uso do solo foram integrados em um ambiente SIG para prever a distribuição espacial da erosão. Os resultados mostraram cinco classes de severidade da perda de solo: leve (93,34%), moderada (3,94%), alta (1,82%), muito alta (0,61%) e severa (0,29%). Áreas com níveis altos, muito altos e severos de erosão do solo estavam localizadas principalmente nas partes média e baixa da microbacia. A perda média anual de solo foi estimada em 23,24 t/ha/ano. As informações obtidas são cruciais para a formulação de planos e programas de manejo de solos para abordar os problemas de erosão na microbacia do rio Jucusbamba. Pesquisas futuras devem focar na validação desses modelos por meio de estudos de campo e na implementação de práticas de conservação do solo baseadas nesses achados.

Abstract in English:

Abstract Human activities have intensified soil erosion globally, negatively impacting the physical, chemical, and microbiological quality of water and soil. This study estimated soil loss in the Jucusbamba Micro-Watershed (Amazonas, northwestern Peru) using the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) integrated with Geographic Information Systems (GIS) and remote sensing (RS) data. Meteorological data, soil maps, digital elevation models, and land cover and use maps were integrated into a GIS environment to predict the spatial distribution of erosion. The results showed five classes of soil loss severity: slight (93.34%), moderate (3.94%), high (1.82%), very high (0.61%), and severe (0.29%). Areas with high, very high, and severe erosion levels were mainly located in the middle and lower parts of the micro-watershed. The average annual soil loss was estimated at 23.24 t/ha/year. The information obtained is crucial for the formulation of soil management plans and programs to address erosion problems in the Jucusbamba River Micro-Watershed. Future research should focus on validating these models through field studies and implementing soil conservation practices based on these findings.

Abstract in Portuguese:

Resumo Esse estudo examinou os patótipos EPEC, ETEC e STEC em isolados de E. coli oriundos de água ofertada em escolas de município maranhense de baixo índice de desenvolvimento humano, Brasil. Para isso, foram utilizadas 57 cepas bacterianas isoladas de 19 amostras de água. A totalidade das cepas foram confirmadas como pertencentes a espécie E. coli, por coloração de Gram e testes fenotípicas. Das culturas puras de E. coli realizou-se a extração do DNA seguido da caracterização dos isolados por reação em cadeia da polimerase (PCR). Esse é o primeiro estudo realizado no estado do Maranhão sobre a pesquisa das estirpes diarreiogênicas EPEC, ETEC e STEC em água para consumo humano ofertadas em escolas, com a detecção de genes de virulência característicos de E. coli enterotoxigênica (26,31%; n= 15/57) e E. coli produtora da toxina de Shiga (8,78%; n= 5/57). Das estirpes identificadas, 8,78% (n= 5/57) corresponderam a combinações de genes est + stx1. Conclui-se que a detecção das estirpes diarreiogênicas ETEC e STEC em isolados de E. coli oriundos de amostras de água para consumo humano indica que, além da água estar contaminada, abriga estirpes com potencial patogênico para causar infecção diarreica em seus usuários.

Abstract in English:

Abstract This study examined the EPEC, ETEC and STEC pathotypes in E. coli isolates from water supplied to schools in a municipality in Maranhão, Brazil with a low human development index. For this, 57 bacterial strains isolated from 19 water samples were used. All strains were confirmed as belonging to the E. coli species, by Gram staining and phenotypic tests. From pure cultures of E. coli, DNA was extracted followed by characterization of the isolates by polymerase chain reaction (PCR). This is the first study carried out in the state of Maranhão on the research of the diarrheagenic strains EPEC, ETEC and STEC in water for human consumption offered in schools, with the detection of virulent genes characteristic of enterotoxigenic E. coli (26.31%; n = 15/57) and E. coli producing Shiga toxin (8.78%; n= 5/57). Of the strains identified, 8.78% (n= 5/57) corresponded to combinations of est + stx1 genes. It is concluded that the detection of the diarrheagenic strains ETEC and STEC in E. coli isolates from water samples for human consumption indicates that, in addition to the water being contaminated, it harbors strains with pathogenic potential to cause diarrheal infection in its users.

Abstract in Portuguese:

Resumo As plantações enfrentam continuamente desafios climáticos que podem impedir seu estabelecimento inicial no campo, afetando adversamente sua produtividade geral. Em um esforço para estabelecer protocolos para plantações florestais que abordem desafios potenciais decorrentes de variações climáticas globais, os reguladores de crescimento desempenham um papel significativo. O uso de reguladores de crescimento vegetal nos estágios iniciais de crescimento e estabelecimento de espécies florestais é limitado, o objetivo do presente estudo foi avaliar a morfofisiologia de clones de Tectona grandis em resposta a diferentes regimes hídricos e concentrações de paclobutrazol aplicadas ao solo. O experimento seguiu um delineamento de blocos casualizados com quatro blocos e um esquema fatorial 5x3. Este esquema incluiu cinco concentrações de PBZ: 0,0 (controle), 1,0, 2,0, 4,0 e 8,0 mg planta-1, e três níveis de disponibilidade de água: 40%, 70% e 100% da capacidade de campo. Não houve interação entre a concentração de PBZ e os fatores do regime hídrico. Com base na análise aplicada a cada tratamento, as variáveis ​​morfológicas e fisiológicas das plantas não responderam ao uso de diferentes concentrações de PBZ. No entanto, diferenças significativas foram observadas em algumas características morfológicas e fisiológicas. A maior disponibilidade hídrica proporcionada por 100% da capacidade de campo levou ao maior aumento nos valores de diâmetro do caule, raiz e massa seca total. Os clones de Tectona grandis apresentaram aumento na eficiência de carboxilação e eficiência no uso da água a 40% da capacidade de campo.

Abstract in English:

Abstract Plantations continually confront climatic challenges that may impede their initial establishment in the field, thereby adversely affecting their overall productivity. In order to establish protocols for forest plantations that address potential challenges arising from global climate variations, growth regulators play a significant role. The use of plant growth regulators in early forest species’ growth and establishment stages is limited. The present study assessed the morphophysiology of Tectona grandis clones in response to different water regimes and paclobutrazol concentrations applied to the soil. The experiment followed a randomized block design with four blocks and a 5x3 factorial scheme. This scheme included five concentrations of PBZ: 0.0 (control), 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 mg plant-1, and three levels of water availability: 40%, 70%, and 100% of field capacity. There was no interaction between PBZ concentration and water regime factors. Based on the analysis applied to each treatment, plants’ morphological and physiological variables did not respond to the use of different PBZ concentrations, although significant differences were observed in some morphological and physiological traits. The higher water availability provided by 100% field capacity led to the highest increase in stem diameter, root and total dry mass values. Tectona grandis clones presented increased carboxylation efficiency and water-use efficiency at 40% field capacity.

Abstract in Portuguese:

Resumo A erosão hídrica é uma das principais causas da degradação das terras agricultáveis brasileiras, levando à diminuição da produtividade das culturas e à acidificação do solo, prejudicando sua capacidade de armazenar carbono, nutrientes e água. O manejo inadequado do solo é um dos principais responsáveis por esse tipo de degradação. A identificação da intensidade da erosão pode ser feita por meio da utilização de atributos indicadores que são altamente sensíveis as mudanças no ambiente edáfico. O estudo teve como objetivos: i) analisar os atributos físicos e químicos do solo em áreas de voçorocas com diferentes graus de degradação/estabilização; e ii) verificar a viabilidade de utilização desses atributos como indicadores de recuperação ambiental. O estudo foi realizado em quatro áreas com diferentes graus de formação de voçorocas: a) inicial, intermédia, madura e senil. As amostras foram coletadas nas faces externa e interna de cada voçoroca no final da estação seca. Entre os atributos físicos avaliados, a densidade do solo e a porosidade total foram os mais significativamente alterados. A avaliação dos microagregados permitiu conhecer a qualidade do solo através de frações como a argila dispersável em água, a argila refloculável em água e a argila não dispersível em água. O carbono total, o nitrogênio total e a relação C/N elucidaram a dinâmica da perda de solo e de nutrientes em diferentes fases dos processos de formação e estabilização da erosão, com valores mais baixos observados na face interna das voçorocas em comparação a externa. Observou-se que a vegetação influenciou os resultados dos atributos físicos e químicos. No geral, os valores tenderam ao equilíbrio entre as faces na voçoroca SE, indicando maior estabilização. Com base nesses resultados, os atributos avaliados podem servir como indicadores de qualidade do solo, pois são mais eficientes e sensíveis em expressar a recuperação da qualidade física e química do solo, fornecendo informações valiosas para o monitoramento de processos de degradação e para a prevenção, controle e recuperação de voçorocas no Bioma Mata Atlântica.

Abstract in English:

Abstract Water erosion is one of the primary causes of agricultural soil degradation in Brazil, leading to diminished crop productivity and soil acidification, thereby impairing its ability to store carbon, nutrients, and water. Identifying the intensity of erosion can be achieved by utilizing indicator attributes that are highly sensitive to changes in the edaphic environment. The study analyzed the physical and chemical attributes of soil in areas with gullies exhibiting varying degrees of degradation/stabilization. The study was conducted across four areas with varying degrees of gully formation: a) initial, intermediate, mature, and senile. Samples were collected from both the external and internal sides of each gully at the end of the dry season. Among the physical attributes assessed, soil density and total porosity were found to be the most significantly altered. Evaluation of microaggregates provided insights into soil quality through fractions including water-dispersible clay, water-reflocculable clay, and non-water-dispersible clay. Total carbon, total nitrogen, and the C/N ratio elucidated the dynamics of soil and nutrient loss across different stages of erosion formation and stabilization processes, with lower values observed on the internal side of the gullies compared to the exterior side. Vegetation was observed to influence the results of the physical and chemical attributes. Overall, the values tended towards equilibrium between the faces at the senile stage, indicating greater stabilization.

Abstract in Portuguese:

Resumo O aumento de eventos de inundações em grandes cidades tem impulsionado a busca por novas estratégias que incorporem unidades de Desenvolvimento de Baixo Impacto (DBI) na drenagem urbana. Esta pesquisa tem como objetivo analisar o desempenho de trincheiras de infiltração para determinar parâmetros físicos de vazão e infiltração em diferentes tipos de solo no Distrito Federal (DF), comparando área urbana e bioma Cerrado preservado. Os resultados mostram que a maioria dos solos do Distrito Federal apresenta boas condições de infiltração, particularmente o Latossolo Vermelho e o Latossolo Vermelho-Amarelo. As trincheiras de infiltração foram eficazes no armazenamento de volumes significativos de água, especialmente durante eventos de escoamento inicial onde existem condições favoráveis ​​de umidade do solo. O Neossolo Regolítico apresentou baixa infiltrabilidade, tornando seu uso para trincheiras de infiltração não recomendado.

Abstract in English:

Abstract The increase in flooding events in major cities has driven the search for new strategies that incorporate Low Impact Development (LID) units into urban drainage. This research analyzes the performance of infiltration trenches to determine flow and infiltration physical parameters in different soil types in the Federal District of Brazil (FDB), comparing urban area and preserved Cerrado biome. The results show that most soils in the Federal District of Brazil have good infiltration conditions, particularly the Red Latosol and Red-Yellow Latosol. Infiltration trenches were effective in storing significant volumes of water, especially during initial runoff events where favorable soil moisture conditions exist. The Regolithic Neosol exhibited low infiltrability, making its use for infiltration trenches not recommended.

Abstract in Portuguese:

Resumo É preocupante ver a frequência e intensidade crescentes de eventos climáticos extremos e seu impacto nos ecossistemas aquáticos e espécies de peixes. Este manuscrito relata e analisa dois eventos, um de seca em 2019 e de enchente em 2024 fornecendo insights valiosos sobre as consequências desses eventos. O resgate de 269 indivíduos de 19 espécies de peixes durante a seca de 2019 destaca o impacto significativo das condições extremas na ictiofauna. O aumento das temperaturas, o isolamento e a fragmentação do habitat devem ter representado desafios severos para as espécies de peixes durante esse período. Por outro lado, a observação de 53 indivíduos mortos de 5 espécies durante a enchente de 2024 indica os efeitos prejudiciais desse evento na população de peixes. A associação da mortalidade e dispersão de várias espécies com a barragem existente ressalta ainda mais a complexidade dos desafios enfrentados pelos peixes durante eventos extremos de enchentes. A correlação entre precipitação, regime fluvial e o impacto do uso e ocupação da terra fornece um contexto importante para a compreensão da dinâmica desses eventos extremos. A baixa precipitação durante a seca de 2019 e o aumento gradual da precipitação entre 2022 e 2024, levando à enchente, demonstram o papel significativo dos padrões de precipitação na formação dos resultados para as espécies de peixes. Além disso, a análise do uso e ocupação da terra, particularmente o aumento substancial da urbanização na bacia de drenagem nos últimos 30 anos, destaca os fatores induzidos pelo homem que contribuem para o estresse nos ecossistemas aquáticos. É evidente que tanto as enchentes quanto as secas extremas têm implicações significativas para as espécies de peixes. As enchentes extremas podem alterar os leitos dos rios, causar mortalidade direta e interromper populações isoladas, enquanto as secas extremas podem levar à morte de peixes, fragmentação do habitat e exacerbação de estressores ambientais. Esta análise enfatiza a necessidade urgente de medidas abrangentes para mitigar o impacto de eventos climáticos extremos nos ecossistemas aquáticos e nas espécies de peixes. Abordar fatores como uso e ocupação da terra, gestão da água e estratégias de adaptação às mudanças climáticas é crucial para promover a resiliência das populações de peixes diante dos desafios ambientais contínuos.

Abstract in English:

Abstract The increasing frequency and intensity of extreme weather events and their impact on aquatic ecosystems and fish species is concerning. This manuscript reports and analyzes two events, a drought in 2019 and a flood in 2024, providing valuable insights into the consequences of these events. The rescue of 269 individuals of 19 fish species during the 2019 drought highlights the significant impact of the extreme conditions on the ichthyofauna. Rising temperatures, isolation, and habitat fragmentation must have posed severe challenges for the fish species during this period. On the other hand, the observation of 53 dead individuals of 5 species during the 2024 flood indicates the detrimental effects of this event on the fish population. The association of mortality and dispersal of several species with the existing dam further underscores the complexity of the challenges faced by fish during extreme flood events. The correlation between rainfall, river regime, and the impact of land use and occupation provides an important context for understanding the dynamics of these extreme events. The low rainfall during the 2019 drought and the gradual increase in rainfall between 2022 and 2024 leading to the flood demonstrate the significant role of precipitation patterns in shaping the outcomes for fish species. Additionally, the analysis of land use and occupation, particularly the substantial increase in urbanization in the drainage basin over the last 30 years, highlights the human-induced factors contributing to the stress on aquatic ecosystems. Both extreme floods and droughts have significant implications for fish species. Extreme floods can alter riverbeds, cause direct mortality, and disrupt isolated populations, while extreme droughts can lead to fish kills, and habitat fragmentation, and exacerbate environmental stressors. This analysis emphasizes the urgent need for comprehensive measures to mitigate the impact of extreme weather events on aquatic ecosystems and fish species. Addressing factors such as land use and occupation, water management, and climate change adaptation strategies is crucial for promoting the resilience of fish populations in the face of ongoing environmental challenges.