Resumo em Português:
Resumo A eficácia da utilização de enzimas microbianas como método de tratamento de águas residuais depende de factores tais como temperatura, pressão, nível de oxigenação, entre outros. No entanto, muito poucos estudos científicos forneceram dados reais sobre a avaliação da aplicabilidade deste tipo de tratamento. Neste sentido, esta investigação foi realizada para avaliar o efeito da temperatura e do tempo de tratamento aeróbico no nível de purificação dos poluentes das águas residuais, com uma mistura de enzimas e microrganismos aeróbicos, em condições ambientais da cidade de Huancayo, Peru. Para este efeito, foram preparadas amostras de águas residuais de forma sintética, considerando um valor de DQOinitial= 800 mg L-1. Um grupo de experimentos foi conduzido a uma temperatura controlada de 20°C e outro grupo sem controle. Foram obtidas como resultados as seguintes constantes cinéticas médias (Ko= 1.662 d-1, Kc=2.53 mg DQO mg-1 SSV), quando o T°= 20 °C. Enquanto que, para as experiências em que o T°, ases constantes médias eram: Ko= 1,217 d-1, Kc=1,24 mg DQO mg-1 SSV. A partir das medições, observou-sé que a remoção de poluentes foi ajustada ao modelo cinético proposto por Orozco, e a produção de biomassa foi ajustada à equação estequiométrica da produção de biomassa com respiração endógena. Assim, concluiu-se que o efeito do controlo da temperatura e do tempo de tratamento no nível de purificação causado pelo produto enzimático microbiano é significativo a um nível de confiança de 95%.Resumo em Inglês:
Abstract The effectiveness of the use of microbial enzymes as a wastewater treatment method depends on factors such as temperature, pressure, and oxygenation level, among others. However, very few scientific studies have provided real data regarding the evaluation of the applicability of this type of treatment. This research was therefore carried out to evaluate the effect of temperature and aerobic treatment time on the level of treatment of wastewater pollutants, with a mixture composed of enzymes and aerobic microorganisms under environmental conditions in the city of Huancayo, Peru. For this purpose, synthetic wastewater samples were prepared, considering a value of CODinitial= 800 mg L-1. One group of experiments was conducted at a 20°C controlled temperature and another group without control. The following average kinetic constants were obtained as results (Ko= 1.662 d-1, Kc=2.53 mg COD mg-1 VSS) when the T°= 20°C. For the experiments where the T° was not controlled, the average constants were: Ko= 1.217 d-1, Kc=1.24 mg COD mg-1 SSV. We observed from the measurements that the pollutant removal was adjusted to the kinetic model proposed by Orozco, and the biomass production was adjusted to the stoichiometric equation of biomass production with endogenous respiration. Therefore, we concluded that the effect of temperature control and treatment time on the level of purification caused by the microbial enzymatic product is significant at a 95% confidence level.Resumo em Português:
Resumo Este estudo objetivou determinar a remoção do glifosato de soluções aquosas por adsorção com carvão ativado pulverizado, considerando a possibilidade de inclusão desse método como tratamento de efluentes a ser adotado para o reúso não potável. A técnicas de análise de Pareto e a análise de superfície de resposta foram utilizadas para avaliar a eficiência e as condições do processo e seus efeitos. O adsorvente utilizado foi o Biocarbon PVU Tobasa, carvão ativado pulverizado, fabricado pela Tobasa Bioindustrial de Babaçu S.A, a partir do endocarpo do coco babaçu (Attalea ssp) através de um processo de ativação física com vapor de água. Os testes de adsorção foram realizados mantendo a concentração inicial do agrotóxico em 79,5 mg/L. Os resultados obtidos mostram os efeitos das variáveis correlacionadas, obtendo-se a otimização dos dados experimentais, atingindo a eficiência de remoção de aproximadamente 60% do glifosato, para uma dosagem de adsorvente de 3,2 g, pH 4,6 e velocidade de agitação. 170 rpm. Verifica-se que o carvão ativado pode ser utilizado como adsorvente na remoção do glifosato, mesmo em altas concentrações, demonstrando ser uma alternativa de tratamento para águas residuárias, capaz de obter água para a prática do reúso não potável, quanto à presença do glifosato.Resumo em Inglês:
Abstract This study aimed to determine the removal of glyphosate from aqueous solutions by adsorption with pulverized activated carbon, considering the possibility of including this method as an effluent treatment to be adopted for non-potable reuse. Pareto analysis techniques and response surface analysis were used to evaluate the efficiency and conditions of the process and its effects. The adsorbent used was Biocarbon PVU Tobasa, pulverized activated carbon, manufactured by Tobasa Bioindustrial de Babaçu S.A, from the endocarp of the babassu coconut (Attalea ssp) through a process of physical activation with water vapor. The adsorption tests were carried out keeping the initial concentration of the pesticide at 79.5 mg/L. The results show the effects of the correlated variables, obtaining the optimization of the experimental data, reaching the removal efficiency of approximately 60% of the glyphosate, for an adsorbent dosage of 3.2 g, pH 4.6 and speed of agitation 170 rpm. It is verified that activated carbon can be used as an adsorbent in the removal of glyphosate, even at high concentrations, proving to be an alternative treatment for wastewater, capable of obtaining water for non-potable reuse, regarding the presence of glyphosate.Resumo em Português:
Resumo A bacia Amazônica se destaca principalmente por suas extensas áreas alagadas, que durante o período de cheia se tornam importantes ambientes para a manutenção do ciclo de vida de muitas espécies de peixes. Esta planície de inundação atua como fonte de alimento e área para o crescimento e reprodução para as assembleias de peixes. No entanto, existem poucos estudos sobre o uso dos lagos de várzeas para a criação de peixes em cativeiro. Todavia, aqui analisamos a capacidade de suporte e os parâmetros ambientais do lago Cujubim, na bacia do rio Madeira, visando o seu uso para a implementação da criação intensiva de peixes (sistemas de tanques rede). No período de 2019 a 2020 foram realizados perfis batimétricos e coleta de dados limnológicos, considerando a sazonalidade do nível da água e a forma do lago Cujubim. Os dados da batimetria foram primordiais para verificar os parâmetros de profundidade, área e volume do lago, enquanto que os dados limnológicos contribuíram com as análises estatísticas para a avaliação do estado de sanidade e capacidade de suporte para criação de peixes em sistema intensivo de produção. Os dados coletados, das análises limnológicas e do perfil de profundidade, indicaram que o lago Cujubim é apropriado para a criação de peixes, e tem uma capacidade de suporte estimada de 468,31 toneladas de peixes por ano. Dessa forma, propomos aqui uma alternativa social e viável para o desenvolvimento da piscicultura intensiva em área de lago de várzea no estado de Rondônia, Brasil.Resumo em Inglês:
Abstract The Amazon Basin stands out mainly for its large floodplain’s areas, which during the period of high water become important environments for the maintenance of the life cycle of many fish species. These floodplains act as a source of food and an area for growth and reproduction for the fish assemblages. However, there are few studies on the use of floodplain lakes for breeding fish in confinement. Therefore, we analyzed the support capacity and environmental parameters of Lake Cujubim, in the Madeira River Basin, regarding its use for the implementation of intensive fish farming (net tank system). From 2019 to 2020, bathymetric profiles and limnological data were collected, considering the seasonality of the water level and the shape of the Lake Cujubim. The bathymetry data were primarily used to verify the parameters of depth, area and volume of the lake, while limnological data contributed to statistical analyses for the evaluation of health status and support capacity of the lake for fish farming in an intensive production system. The data collected from the limnological analyses and the depth and profile indicate that Lake Cujubim is suitable for the cultivation of fish, and has an estimated support capacity for an annual production of up to 468.31 tonnes of fish. Herein, we propose a viable alternative for the social and productive development of intensive fish farming in an area of floodplain lake in the state of Rondônia, Brazil.Resumo em Português:
Resumo Informações sobre chuvas intensas são essenciais para estudos ambientais e engenharia de recursos hídricos. Assim, o estudo objetivou ajustar equações Intensidade-Duração-Frequências (IDF) de chuvas para 247 locais do Rio Grande do Sul (RS), utilizando séries estacionárias de chuva. Para identificar tendencias temporais significativas, o teste Mann-Kendall foi aplicado em 271 séries de Chuva Máxima Diária Annual (CMDA) do RS. As distribuições probabilisticas Kappa, GEV, Gumbel, Log-Normal 2 parâmetros e Log-Normal 2 parãmetros foram ajustadas às séries sem tendência de CMDA. Com as distribuições melhores ajustadas à cada série de CMDA, esta foi discretizada em intervalos de até 5 minutos. O ajuste dos coeficientes das equações IDF foi realizado no RStudio, utilizando o Coeficiente de Nash-Sutcliffe e a Raíz Quadrada do Erro Quadrático Médio para avaliá-lo. Em conclusão: as distribuições mais adequadas foram as multiparamétricas Kappa e GEV; o ajuste dos coeficientes da equação IDF foi classificado como “excelente”; os coeficientes a e b variam no RS e estão correlacionados com a magnitude da CMDA e sua localização; os coeficientes c e d foram praticamentes contantes.Resumo em Inglês:
Abstract Heavy rainfall information is essential for environmental studies and water engineering. This study therefore aimed to adjust Intensity-Duration-Frequency (IDF) equations for 247 locations in the Rio Grande do Sul (RS) using stationary rainfall series. Mann-Kendall’s test was applied to identify the temporal trends in the Annual Maximum Daily Rainfall (AMDR) series of 271 rain gauges in RS. The Kappa, Generalized Extreme Value (GEV), Gumbel, two-parameters Log-Normal and three-parameters Log-Normal probabilistic distributions were adjusted to the AMDR series without significant temporal trend. The best distribution fit was given by Anderson-Darling’s test, so the AMDR was discretized up to 5 minutes. IDF equations coefficients were adjusted in RStudio, using Nash-Sutcliffe’s Coefficient and the Root-Mean-Square Error to evaluate them. In conclusion: the most suitable distributions for the AMDR were the multiparametric Kappa and GEV; the IDF equations coefficients adjustment was classified as “excellent”; coefficients a and b varied across the RS and are correlated with the AMDR and geographical positions; and the c and d coefficients were practically constant.Resumo em Português:
Resumo As redes neurais artificiais (RNAs) podem apresentar problemas devido a preditores insuficientes ou não informativos, o que é comum para previsões complexas, como as de precipitação pluvial. No entanto, alguns estudos apontam para o uso de variáveis e anomalias climáticas como preditores para tornar a previsão mais precisa. Esta pesquisa teve como objetivo prever a precipitação mensal, com um mês de antecedência, em quatro municípios da região metropolitana de Belo Horizonte utilizando uma RNA treinada com diferentes variáveis climáticas; além disso, buscou indicar a adequação de tais variáveis como entrada para esses modelos. Os modelos foram desenvolvidos por meio do software MATLAB® versão R2011a utilizando a toolbox NNTOOL. As RNAs foram treinadas pela arquitetura multilayer perceptron e pelo algoritmo feedforward e backpropagation usando duas combinações de dados de entrada, com duas e seis variáveis, e uma combinação de dados de entrada com as três variáveis mais correlacionadas com precipitação observada de 1970 a 1999 para prever a precipitação de 2000 a 2009. A variável climática mais correlacionada com a precipitação do mês seguinte foi a temperatura média compensada. Mesmo utilizando as variáveis mais correlacionadas com a precipitação como preditores (0,66 ≤ índice nt ≤ 1,26), não houve melhora significativa na capacidade preditiva dos modelos quando comparado aos que não utilizaram variáveis climáticas como preditores (0,55 ≤ índice nt ≤ 0,80).Resumo em Inglês:
Abstract Artificial neural networks (ANNs) may experience problems due to insufficient or uninformative predictors, and these problems are common for complex predictions such as those for rainfall. However, some studies point to the use of climate variables and anomalies as predictors to make the forecast more accurate. This research aimed to predict the monthly rainfall, one month in advance, in four municipalities of the metropolitan region of Belo Horizonte using an ANN trained with different climate variables; additionally, it aimed to indicate the suitability of such variables as inputs to these models. The models were developed using the MATLAB® software Version R2011a using the NNTOOL toolbox. The ANNs were trained by the multilayer perceptron architecture and the feedforward and backpropagation algorithm using two combinations of input data, with two and six variables, and one combination of input data with the three most correlated variables to observed rainfall from 1970 to 1999 to predict the rainfall from 2000 to 2009. The climate variable most correlated with the rainfall of the following month was the average compensated temperature. Even when using the variables most correlated with precipitation as predictors (0.66 ≤ nt index ≤ 1.26), there was no notable improvement in the predictive capacity of the models when compared to those that did not use climate variables as predictors (0.55 ≤ nt index ≤ 0.80).Resumo em Português:
Resumo A cloroquina e a hidroxicloroquina são aminoquinolinas utilizadas no tratamento de doenças endêmicas da América Latina como a malária e não endêmicas com ampla prevalência como a artrite reumatoide e o lúpus eritematoso. Descritas como persistentes, bioacumulativas e perigosas para a biota aquática são consideradas poluentes emergentes intensificados pela pandemia de COVID-19, ocorrendo em baixas concentrações que não são totalmente removidas em estações de tratamento de efluentes e não são contempladas pela legislação. Este artigo tem como objetivo apresentar uma abordagem teórica baseada em revisão de literatura semi-sistemática abrangendo estratégias de detecção dos fármacos cloroquina e hidroxicloroquina em efluentes e corpos d'água receptores; estimativas de concentrações ambientais durante a pandemia; métodos que utilizam a degradação e remoção dos compostos na água; e os efeitos tóxicos sobre a biota aquática. Concentrações previamente detectadas e estimadas para o ambiente aquático podem levar a alterações significativas na fisiologia animal, analisadas a partir de alterações de biomarcadores, comportamento e mortalidade em estudos com espécies nativas e não nativas. Se faz necessário pesquisas que busquem reproduzir e compreender possíveis cenários ambientais com o uso indiscriminado dos medicamentos para servir como padrões de concentrações ambientalmente seguras na ausência de uma legislação específica.Resumo em Inglês:
Abstract Chloroquine and hydroxychloroquine are aminoquinolines used in the treatment of endemic diseases in Latin America such as malaria and non-endemic with wide prevalence such as rheumatoid arthritis and lupus erythematosus. Described as persistent, bioaccumulative, and dangerous for aquatic biota, chloroquine and hydroxychloroquine are considered emerging pollutants intensified by the COVID-19 pandemic, occurring in low concentrations that are not totally removed in wastewater treatment plants and are not covered by legislation. This article presents a theoretical approach based on literature review following a semi-systematic methodology covering detection strategies of the chloroquine and hydroxychloroquine drugs in effluent and receiving water bodies; estimates of environmental concentrations during the pandemic; methods that use degradation and removal of compounds from water; and toxic effects on aquatic biota. Concentrations previously detected and estimated in the aquatic environment can lead to significant changes in animal physiology analyzed from biomarker changes, behavior and mortality in studies with native and non-native species. Studies are necessary to reproduce and understand possible environmental scenarios adopting the indiscriminate use of drugs to serve as standards for environmentally safe concentrations when there is no specific legislation.Resumo em Português:
Resumo Este trabalho abordou o uso de Nanofiltração e Osmose Inversa para remover o composto farmacêutico fluoxetina de água. Essa substância pode ser encontrada em rios e lagos, demandando estudos que envolvam a aplicação de tecnologias eficientes na remoção e/ou mitigação destes compostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a NF e RO como alternativa para remover Fluoxetina. A NF removeu a fluoxetina na faixa entre 50% e 60% e, por sua vez, a osmose inversa apresentou até 98,8% de remoção, demonstrando ser o método mais satisfatório nas condições experimentais analisadas. RO é um método adequado para complementar os sistemas de tratamento de água e garantir baixas concentrações de FLX em água.Resumo em Inglês:
Abstract This paper explores the use of nanofiltration (NF) and Reverse Osmosis (RO) to remove the pharmaceutical Fluoxetine (FLX) from water. This substance can be found in rivers and lakes and requires studies involving the application of efficient technologies for its removal or mitigation. The study evaluated NF and RO membranes as an alternative to remove Fluoxetine from water. NF removed fluoxetine within the range between 50 and 60%, and RO demonstrated higher efficiency in removing the drug (98.8%). RO is a suitable method as a complementary treatment of water to ensure a lower concentration of FLX in water.Resumo em Português:
Resumo O uso desordenado dos recursos hídricos tem levado ao esgotamento, resultando no surgimento de questões ambientais e sociais. Um aspecto relevante a ser observado nos sistemas de abastecimento de água são as perdas físicas que ocorrem durante todo o processo operacional do sistema. Muitos pacotes de software diferentes permitem simulações de pressões e fluxos em redes de água. O mais utilizado é o EPANET. O epanet2toolkit é um pacote R recentemente desenvolvido que realiza a interação entre EPANET e R. Com base nesta ferramenta, são desenvolvidos um conjunto de funções para estudar e avaliar uma rede teórica. O objetivo é encontrar uma configuração de rede ideal (projeto) principalmente para gerenciamento de pressão que reduza simultaneamente as perdas físicas. Os elementos da rede hídrica, como rugosidade, níveis dos reservatórios e diâmetros são utilizados como parâmetros. Uma simulação de Monte Carlo é gerada, com base em valores aleatórios dos parâmetros desta rede. A partir destes, é encontrado um cenário de pressão ideal, resultando em uma redução de 11,6% na ocorrência de perdas físicas em relação ao caso base.Resumo em Inglês:
Abstract Disorderly use of water resources has led to depletion, causing environmental and social issues. A relevant aspect to be observed in water supply systems is physical losses which occur during the system’s entire operational process. Many different software packages allow simulations of pressures and flow in water networks. The most used is EPANET. The epanet2toolkit is a recently developed R package that performs the interaction between EPANET and R. Based on this tool, a set of functions is developed to study and evaluate a theoretical network. The objective is to find an ideal network configuration (design) mainly for pressure management which simultaneously reduces physical losses. Water network parameters, such as roughness, reservoir levels, and diameters are used as parameters. A Monte Carlo simulation is generated, based on random values of these network parameters. From these, an ideal pressure scenario is found, resulting in a reduction of 11.6% in the occurrence of physical losses concerning the base case.Resumo em Português:
Resumo Este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência das medidas implementadas para contenção de cheias na região denominada Bolsão Audi-União, localizada na planície de inundação do rio Iguaçu em Curitiba-PR, mediante a aplicação de modelagem hidrológica-hidráulica utilizando os programas HEC-HMS e HEC-RAS. Foram analisados os cenários referentes aos anos de 2014, 2024 e 2034, com tempos de recorrência de 10, 25, 50 e 100 anos. Verificou-se que o conjunto de obras realizadas a montante do Bolsão Audi-União conseguem reduzir em 31,4% a vazão de pico no início do rio Iguaçu e em 35,1% da mancha de inundação ao considerar o tempo de retorno de 100 anos, considerando uso e ocupação do solo do ano de 2014. No que se refere às medidas implementadas diretamente no Bolsão Audi-União, constatou-se que o dique construído consegue conter as inundações ocorridas no local, com exceção de uma pequena área que não é protegida pelo dique, tanto no cenário de 2014 como em cenários futuros. A criação da Área de Proteção Ambiental do Iguaçu e a realocação de famílias, que foram medidas não estruturais implementadas na região, também se mostraram eficientes, tendo em vista que estas áreas sofreriam com inundações até mesmo para eventos com tempo de retorno de 10 anos.Resumo em Inglês:
Abstract The objective of this study is to assess the efficiency of flood control measures implemented in the Audi-União District, located on the Iguaçu River floodplain in the city of Curitiba, Brazil, by the application of hydrological-hydraulic modeling using HEC-HMS and HEC-RAS software packages. The scenarios of the years of 2014, 2024 and 2034 with return periods of 10, 25, 50 and 100 years were analyzed. It was observed that the set of hydraulic structures located upstream of Audi-União District can reduce the peak flow at the beginning of the Iguaçu River by 31.4% and the flood area by 35.1%, considering the period of return of 100 years and the land use of 2014. Regarding the measures implemented directly by the Audi-União District, it was observed that the built levee can control floods in the area, except for a small area that is not protected by the levee, in both 2014 and future scenarios. The creation of the Iguaçu Environmental Protection Area and the relocation of families, which were non-structural measures implemented in the region, also proved to be efficient, considering that these areas would suffer from flooding even for rainfall events with a period of return of 10 years.Resumo em Português:
Resumo O carvão ativado é um material que possui diversas aplicações ambientais, como a adsorção de íons de chumbo metálico (Pb2+). Pode ser obtido a partir de diferentes espécies de plantas. Nesta pesquisa, foi utilizada a semente de Persea americana (variedade abacate-HASS), proveniente de mercados locais da cidade de Cartagena, para ser usado na remoção de Pb2+ de águas residuais da indústria pesqueira. Para obtenção do carvão ativado, a semente foi carbonizada em forno de barro da marca Terrigeno, modelo DB 1200. Foi utilizado ácido ortofosfórico a 21% p/v como agente ativador. A água residual foi caracterizada seguindo as especificações da APHA. A turbidez foi determinada por nefelometria em um turbidímetro Turbiquant 300 IR. A concentração de Pb2+ foi determinada por espectroscopia de absorção atômica em um equipamento Thermo Scientific iCE 3300. A superfície química do material foi realizada por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os carbonos foram caracterizados morfologicamente usando um microscópio eletrônico de varredura SEM (Jeol 5910LV), visualizado a 15kV. Obtém-se um rendimento de 20,38% em massa de carvão. Os poros são de tamanho irregular, variando de 16,2 a 55,98 μm. 65% de Pb2+, turbidez (57,6%), cor (57%), sólidos totais (50,2%), bem como DBO (53,12%) e DQO (36%) são removidos, encontrando diferenças estatisticamente significativas nos valores a 95 % Nível de significância. A semente de Persea americana (abacate HASS) pode servir como material vegetal para obter um material adsorvente (carvão ativado) e ser utilizado na remoção de metais pesados de águas residuais.Resumo em Inglês:
Abstract Activated carbon is a material that has various environmental applications, such as the adsorption of metallic lead ions (Pb2+). It can be obtained from different plant species. In this research, the seed of Persea americana (Avocado- HASS variety) was obtained from local markets in the city of Cartagena to be used in the removal of Pb2+ from wastewater from the fishing industry. To obtain activated carbon, the seed was carbonized in a Terrigeno-brand clay oven, Model DB 1200. Orthophosphoric acid at 21% w/v was used as an activating agent. The residual water was characterized following the APHA specifications. The turbidity was determined by nephelometry in a Turbiquant 300 IR turbidimeter. The Pb2+ concentration was determined by atomic absorption spectroscopy in a Thermo Scientific iCE 3300 equipment. The chemical surface of the material was performed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The carbons were morphologically characterized using a scanning electron microscope SEM (Jeol 5910LV), visualized at 15kV. A yield of 20.38% by mass of coal is achieved. The pores are of irregular size, ranging from 16.2 to 55.98 μm. 65% of Pb2+, turbidity (57.6%), color (57%), total solids (50.2%), as well as BOD (53.12%) and COD (36%) are removed, finding statistically significant differences in values at the 95% level of significance. The seed of Persea americana (HASS avocado) can serve as plant material to obtain an adsorbent material (activated carbon) and be used in the removal of Pb2+ from wastewater.Resumo em Português:
Resumo Os Tempos Hidráulicos Característicos (THC) denominados Tempo de Residência (TR) e Idade da Água (IA) foram analisados no Complexo Estuarino Lagunar Mundaú-Manguaba (CELMM - AL, Brasil), através do SisBaHiA® - Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental, para dois cenários: período chuvoso, de maio a julho de 2018; e período seco, de outubro a dezembro de 2018. As modelagens hidrodinâmicas representaram adequadamente as variações de nível d’água observadas nas lagunas. As análises das correntes residuais revelaram como a circulação hidrodinâmica foi afetada pelas variações sazonais, e forneceram informações essenciais para compreender os resultados das simulações de TR e da IA. Este estudo aprofundou os conhecimentos em relação ao TR das massas de água no interior das lagunas, e reforçou como as descargas fluviais influenciam significativamente a exportação das mesmas, o que resultou, considerando a abrangência espacial, em TR bem menores no período chuvoso, em comparação ao período seco. As análises da IA agregaram novos e significativos conhecimentos quanto à renovação das águas, por meio de uma perspectiva diferente, e ainda pouco explorada na região de estudo. Dentre os resultados obtidos, os mais relevantes se referem ao período seco, no qual constatou-se que as águas mais “velhas”, na laguna Mundaú, ocorreram próximo da região sudeste, enquanto na laguna Manguaba, nas proximidades da região central. Ambas as regiões foram confirmadas como os locais que apresentam os índices de estado trófico mais crítico, em cada laguna, evidenciando que a IA é um THC que indica os locais mais propícios a estados tróficos mais críticos.Resumo em Inglês:
Abstract The Characteristic Hydraulic Times (CHT), called Residence Time (RT) and Water Age (WA), were analyzed in the Mundaú-Manguaba Estuarine Lagoon System (MMELS - AL, Brazil), using the SisBaHiA® - Environmental Hydrodynamics Base System, for two scenarios: wet season, from May to July 2018; and dry season, from October to December 2018. The hydrodynamic modelings appropriately represented water level variations measured in the lagoons. The analysis of residual currents revealed how hydrodynamic circulation was affected by seasonal variations, and provided essential information to understand the results of the RT and WA simulations. This study deepened the knowledge regarding the RT of the water masses inside the lagoons, and reinforced how river discharges significantly influence their export, which resulted, considering the spatial scope, in much smaller RT in the wet season compared to the dry season. The WA analysis added new and significant knowledge about water renewal, from a different perspective, and as yet little-explored in the study region. Among the results obtained, the most relevant refer to the dry season, in which it was found that the “oldest” waters in the Mundaú L. occurred near the southeast region, while in the Manguaba L., in the vicinity of the central region. Both regions were confirmed as the places that present the most critical trophic state index in each lagoon, showing that WA is a CHT that indicates the regions most conducive to more critical trophic states.Resumo em Português:
Resumo O tratamento biológico por via anaeróbia pode compreender uma rota viável de produção de CH4 através da recuperação energética dos resíduos sólidos orgânicos (RSO). Logo, neste trabalho apresentou-se uma análise bibliométrica das tendências de pesquisa acerca da temática “Aplicabilidade do tratamento biológico via Digestão Anaeróbia em Resíduos Sólidos Orgânicos”, considerando artigos experimentais publicados no período do ano de 2018 ao ano de 2022 na base de dados da Web of Science™; para definir as tendências de pesquisa fez-se uso do software VoSviewer, que evidenciou que os termos principais abordados nos artigos científicos mapeados foram: anaerobic digestion, waste, sludge, food waste, municipal solid waste, anaerobic co-digestion, sewage sludge, fraction organic, co-digestion e biogas. Como produto de tal mapeamento construiu-se um Diagrama de Rede de Interações, compreendendo os termos principais, além de uma fundamentação teórica sobre digestão anaeróbia e os aspectos bioquímicos e microbiológicos sobre o processo.Resumo em Inglês:
Abstract Anaerobic biological treatment can comprise a viable route of CH4 production through the energy recovery of organic solid waste (OSW). This work therefore presented a bibliometric analysis of research trends on the theme "Applicability of biological treatment via Anaerobic Digestion in Organic Solid Waste", considering experimental articles published from 2018 to 2022 in the Web of Science database™; the analysis used VoSviewer software to define research trends, and found that the main terms addressed in the mapped scientific articles were anaerobic, waste, sludge, waste food, municipal waste, anaerobic co-digestion, sewage sludge, organic fraction, co-digestion and biogas. As a product of such mapping, an Interaction Network Diagram was constructed comprising the main terms in addition to a theoretical foundation on anaerobic digestion and biochemical and microbiological aspects about the process.Resumo em Português:
Resumo Caranguejos do gênero Dissodactylus são frequentemente reconhecidos associados a alguma relação simbionte. O objetivo aqui é apresentar algumas características populacionais do caranguejo pinoterídeo Dissodactylus crinitichelis, em associação à bolacha-da-praia Encope emarginata, em escala temporal, destacando a distribuição em classes de tamanho, proporção sexual, recrutamento e período reprodutivo. Os caranguejos foram amostrados mensalmente, no infralitoral não consolidado, na Praia do Flamengo, Ubatuba, litoral norte paulista, junto às bolachas-da-praia, durante sessões de mergulho livre, mensalmente de agosto/2017 a julho/2018, com esforço amostral de aproximadamente 30 minutos/mês, por um coletor. Foram obtidos 426 caranguejos, dos quais 337 indivíduos jovens e 89 adultos sendo 51 fêmeas e 38 machos, incluindo 12 fêmeas ovígeras. O recrutamento foi registrado em praticamente todo o período amostrado, com pico de frequência em março, com 71 jovens. A proporção sexual verificada foi 1:1.3, desviada para as fêmeas. A maior da largura da carapaça para machos e fêmeas de D. crinitichelis foi de 6,6 e 7,65 mm, respectivamente. O principal caráter da população amostrada foi a presença dominante de jovens, o que sugere a existência de segregação espacial da população amostrada em simbiose à bolacha-da-praia, o que parece estabelecer regiões preferenciais de recrutamento nessa praia, o que torna a região de grande importância para a conservação dessa espécie de caranguejo.Resumo em Inglês:
Abstract Crabs of the Dissodactylus genus are commonly found in symbiosis with other marine invertebrate organisms. This study describes the structure of the population of the Pinnotheridae crab Dissodactylus crinitichelis living in symbiosis with the sand dollar Encope emarginata on a temporal scale and over the size class distribution, sex-ratio, recruitment defined as the specimens of the two first size classes, and breeding period. Specimens were collected in sand bottoms at the infralittoral zone at Flamengo Beach in Ubatuba, in the northeastern coast of São Paulo state, using free diving performed by one diver from August 2017 to July 2018, for 30 minutes per month. 337 juvenile, 51 adult females, and 38 adult males were analyzed, comprising 12 ovigerous females. There was registered recruitment, in almost all months. The sex ratio was 1:1.3, with more females than males in the population. In March, there was a significant recruitment period with 337 juveniles in one sample. The maximum carapace width was 6.6mm in males and 7.65mm in females. The representative number of specimens in the first size class may provide information that D. crinitichelis presents some levels of spatial segregation in the population in this area and should be monitored for preservation.Resumo em Português:
Resumo O processo Foto Fenton é uma alternativa para o tratamento de efluentes da indústria têxtil, sendo um reagente à base de Fe2+ e H2O2 + luz UV cujo mecanismo consiste em oxidar os contaminantes até que estejam aptos para lançamento em corpos d'água. O objetivo da pesquisa é determinar a concentração ótima de Fe2+ - H2O2 no tratamento de um efluente têxtil sintético e avaliar a eficiência do sistema. Um efluente têxtil sintético foi preparado em condições de laboratório, FeSO4 e H2O2 foram adicionados em diferentes concentrações com exposição à luz UV-A durante todo o processo. Daí se determinou a concentração ideal do reagente Foto Fenton era 400 mg L-1 Fe2+ e 12 ml L-1de H2O2, dosagem que conseguiu reduzir a turbidez, cor e DQO inicial em 100%, 99% e 83%, respectivamente, e conseguiu aumentar a OD em 11%. A remoção da turbidez foi obtida realizando o tratamento em meio ácido (pH 3), a presença de Fe+2 favoreceu a remoção significativa de DQO, o aumento de OD foi obtido com a presença de H2O2 e luz UV -A, resultando na remoção de cor do efluente. À eficiência do sistema, determinou que o reagente Foto Fenton é uma excelente alternativa para o tratamento de efluentes têxteis com altas e baixas cargas orgânicas, reduzindo contaminantes derivados de processos industriais.Resumo em Inglês:
Abstract The Photo Fenton process is an alternative process for the treatment of effluents from the textile industry, being a reagent-based chemical on Fe2+ and H2O2 + UV light, whose mechanism consists of oxidizing the pollutants until they are suitable for discharge into bodies of water. This research seeks to determine the optimum concentration of Fe2+ - H2O2 in the treatment of a synthetic textile effluent and, subsequently, to evaluate the efficiency of the system. The synthetic textile effluent was prepared under laboratory conditions, FeSO4 and H2O2 were added at different concentrations, with exposure to UV-A light throughout the process, and it was determined that the optimum concentration of the Photo Fenton reagent was 400 mg L-1 of FeSO4 and 12 ml L-1 of H2O2, a dosage that reduced initial turbidity, color, and COD by 100%, 99% and 83%, respectively, and increased the DO by 11%. Turbidity removal was obtained by carrying out the treatment in an acid medium (pH 3). The presence of Fe2+ promoted the significant removal of COD. The increase in DO was obtained by the presence of H2O2 and UV-A light, and this in turn, had a considerable influence on the removal of effluent color. Regarding the efficiency of the system, it was determined that the Photo Fenton reagent is an excellent alternative for the treatment of textile effluents with high and low organic loads, reducing contaminants derived from industry processes.Resumo em Português:
Resumo Sistemas de tratamento de esgotos podem representar barreiras no descarte de desreguladores endócrinos como 17α-etinilestradiol (EE2) no meio ambiente. Processos capazes de promover a remoção de fósforo total (FT) como reatores em batelada sequenciais (RBSs) podem ser promissores para esta proposta. Dois RBSs em escala de laboratório aplicando diferentes tempos de retenção de sólidos (TRS) foram avaliados para a remoção de EE2 e FT. As fases anaeróbia/aeróbia/anóxica com ciclos de 6 h foram usadas para tratar esgoto contendo 5 μg L-1 de EE2. As taxas de remoção de demanda química de oxigênio e de FT foram acima de 80% nos RBSs. A nitrificação parcial foi observada nos dois RBSs. Inicialmente valores acima de 1,0 μg L-1 de EE2 no esgoto tratado foram medidos. Estas concentrações foram menores no RBS 1 que usou um menor TRS; logo, provavelmente o EE2 foi removido por sorção no lodo. Após o 56º ciclo, as concentrações de EE2 no esgoto tratado foram abaixo de 0,1 μg L-1 nos dois RBSs mostrando que sua remoção pode ter ocorrido por biodegradação devido a aclimatação do processo. Portanto, tanto a remoção de FT quanto a nitrificação parecem ter um papel importante na remoção de EE2 por RBS.Resumo em Inglês:
Abstract Sewage treatment systems can prevent the direct discharge of endocrine disruptors, such as 17α-ethinylestradiol (EE2), into the environment. Treatment systems capable of promoting total phosphorus (TP) removal, such as sequencing batch reactors (SBRs), are promising in this regard. Two lab-scale SBRs with different sludge retention times (SRTs) were assessed for their EE2 and TP removal rates. Anaerobic/aerobic/anoxic phases with cycles of 6 h were used to treat sewage containing EE2 at a concentration of 5 μg L-1. The removal rates of chemical oxygen demand and TP were approximately 80% for both the SBRs. Partial nitrification was observed in the SBRs. Initially, concentrations of EE2 above 1.0 μg L-1 in the treated sewage were measured. These concentrations were smaller in SBR 1, which used lower SRTs; EE2 was removed by sludge sorption. After the 56th cycle, the concentrations of EE2 in the treated sewage were below 0.1 μg L-1 in both the SBRs, indicating that its removal may have occurred by biodegradation due to acclimation to the process. Therefore, both TP removal and nitrification seem to play an important role in EE2 removal by SBRs.Resumo em Português:
Resumo No Brasil, verifica-se baixa cobertura de coleta e tratamento de esgotos, condição que é ainda mais crítica em cidades de menor porte. Um dos motivos apontados é a falta de recursos para investimento em reatores convencionais. Assim, o presente trabalho objetivou comparar custos de diferentes alternativas de tratamento, tendo como base, valores médios de construção e operação, presentes na literatura, valores do preço do metro quadrado para aquisição de terra, de tarifas de energia elétrica e da disposição final do lodo, considerando diferentes tempos de funcionamento das Estações de Tratamentos de Esgotos (ETE), permitindo fazer inferências sobre os custos associados na escolha da configuração de uma ETE municipal. Com base nos cenários estudados, observou-se que os sistemas convencionais avaliados são, em geral, mais onerosos, sobretudo após vários anos de operação. A escolha dessas unidades de tratamento, no entanto, pode ser mais interessante em cenários com alto custo do metro quadrado e tarifas de energia elétrica mais baratas, ou onde não haja disponibilidade de área. Para cidades de menor porte, com menor pressão imobiliária, os sistemas naturais avaliados são mais indicados, pelos baixos custos totais (construção e operação) e adequadas eficiências de remoção de poluentes.Resumo em Inglês:
Abstract In Brazil, there is low coverage of sewage collection and treatment, a condition that is even more critical in smaller cities. One reason for this is the lack of resources for investment in conventional reactors. The present study therefore compared the costs of different treatment alternatives based on the average values of construction and operation present in the literature, the values of the price per square meter for land acquisition, electricity tariffs, and final sludge disposal by considering different operating times of wastewater treatment plants (WWTPs). This allowed inferences about the costs associated with the choice of the configuration of a municipal WWTP. Based on the scenarios studied, it was observed that the conventional systems evaluated are, in general, more costly, especially after several years of operation. However, the choice of these treatment units may be more interesting in scenarios with high cost per square metre and lower electricity rates or where there is no area availability. For smaller cities and with lower real estate pressure, the natural systems evaluated are more indicated due to the low total costs (construction and operation) and adequate pollutant-removal efficiencies.Resumo em Português:
Resumo A região semiárida sofre com a presença de sais nas águas disponíveis para irrigação, afetando a produção de mudas. Assim, substratos a base de casca de arroz carbonizada surgem como alternativa para produção em ambientes salinos, associados a estratégias de manejo da irrigação com águas salobras. Objetivou-se avaliar as respostas fisiológicas e o crescimento de mudas de maracujazeiro amarelo em função de estratégias de irrigação com água salobra em diferentes substratos. O estudo foi desenvolvido na Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção, Ceará. O delineamento foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 × 5 com duas composições de substratos (S1 - solo; S2 - areia, arisco e casca de arroz carbonizada - 1:1:1 - base de volume) e cinco estratégias de irrigação (IS1 - água de baixa salinidade durante todo o ciclo 1-60 dias após a semeadura (DAS); e início do estresse salino em: IS2 - 11 DAS; IS3 - 16 DAS; IS4 - 21 DAS; IS5- 26 DAS), com cinco repetições. O solo como substrato foi eficiente para a fotossíntese e clorofila. Também proporcionou melhores resultados para transpiração, condutância estomática e área foliar independente da estratégia. A concentração interna de carbono e a eficiência do uso da água foram superiores no solo associado ao estresse salino aos 11, 16 e 21 DAS. Sob o mesmo substrato, o diâmetro caulinar foi maior quando irrigadas com menor salinidade durante a fase. O número de folhas e clorofila foram maiores com o uso de água de menor salinidade. O substrato composto por arroz carbonizada possibilita maior desempenho em altura de mudas e aumentou a temperatura foliar.Resumo em Inglês:
Abstract The presence of salts in the irrigation waters of the semiarid region negatively affects the production of seedlings. Thus, substrates based on carbonized rice husk are an alternative for production in saline environments, associated with irrigation management strategies with brackish water. This study evaluated the physiological responses of yellow passion-fruit seedlings as a function of irrigation strategies with brackish water in different substrates. The study was developed at the Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Redenção, Ceará. The design was entirely randomized, in a 2 × 5 factorial scheme with two substrate compositions (S1 - soil; S2 - sandy soil, sand and carbonized rice husk - 1:1:1 - volume basis) and five irrigation strategies with brackish water (IS1 - low salinity water during the entire cycle 1-65 days after sowing (DAS); and salt stress initiation at: IS2 - 11 DAS; IS3 - 16 DAS; IS4 - 21 DAS; IS5- 26 DAS), with five repetitions. Soil as a substrate was efficient for photosynthesis and chlorophyll. It also provided better results for transpiration, stomatal conductance and leaf area regardless of the strategy. Internal carbon concentration and water use efficiency were higher in soil associated with saline stress at 11, 16 and 21 DAS. Under the same substrate, the stem diameter of the seedlings was greater when irrigated with lower salinity during the phase. The substrate composed of carbonized rice is associated with greater seedling height and increased leaf temperature.Resumo em Português:
Resumo A romã é uma fruteira com potencial de exploração no Nordeste brasileiro com potencial de uso como composto medicinal e na alimentação. Porém, a escassez qualitativa e quantitativa dos recursos hídricos é comum nesta região, sendo necessário o uso de águas com elevados teores de sais na agricultura irrigada. Assim, é necessário a adoção de estratégias para reduzir os efeitos deletérios do estresse salino sobre as plantas, sendo a adubação foliar nitrogenada uma alternativa promissora. Assim, o objetivo do trabalho foi avaliar os aspectos fotoquímicos e as fitomassas da romãzeira em função da salinidade da água de irrigação e adubação foliar de nitrogênio (N). O experimento foi realizado em delineamento experimental de blocos casualizados, em arranjo fatorial incompleto, com cinco níveis de condutividade elétrica da água - CEa (0,50; 1,15; 2,75; 4,35 e 5,00 dS m-1) e cinco doses de nitrogênio - N (0,0; 0,33; 1,15; 1,97 e 2,30 g L-1), totalizando nove combinações, gerados pela matrix Composto Central de Box, com quatro repetições e duas plantas por repetição. A aplicação foliar de N na dose de 1,37 g L-1, aumentou a produção de fitomassa seca de folhas e da raiz, aos 90 dias após a emergência. O estresse salino reduziu a atividade fotoquímica e a produção de fitomassa das plantas de romã, enquanto houve um estimulo pela aplicação crescente de N até 2,3 g L-1.Resumo em Inglês:
Abstract Pomegranate is a fruit with potential for exploitation in the Brazilian Northeast as medicine and food. However, the qualitative and quantitative scarcity of water resources is common in this region, requiring the use of water with high salt contents in irrigated agriculture. The adoption of strategies to reduce the harmful effects of salt stress in plants is therefore necessary, and foliar nitrogen (N) fertilization is a promising alternative. The objective of the work, therefore, was to evaluate the photochemical and phytomass aspects of pomegranate seedlings grown under irrigation water salinity and foliar nitrogen fertilization. The experiment was performed in a randomized block design, in an incomplete factorial scheme, with five levels of electrical conductivity of irrigation water - ECw (0.50, 1.15, 2.75, 4.35 and 5.00 dS m-1) and five nitrogen doses - N (0.0, 0.33, 1.15, 1.97 and 2.30 g L-1), totaling nine combinations, generated by the Central Composite Design, with four repetitions and two plants per repetition. Foliar N application at a dose of 1.37 g L-1 increased the production of leaf and root dry phytomass at 90 days after emergence. Salt stress reduced the photochemical activity and phytomass production of pomegranate seedlings, while there was a stimulus by increasing N application up to 2.3 g L-1.Resumo em Português:
Resumo Foi realizada uma simulação na Bacia Hidrográfica do Rio Santa Catarina, localizada no Estado de Nuevo Leon, México, para estudar padrões de inundação e mapas de velocidade durante a ocorrência do furacão Alex em junho-julho de 2010. Modelo da Bacia Hidrográfica do Rio Santa Catarina foi empregado usando o software HEC-RAS. O modelo foi conduzido por dados de precipitação da grade Multi-sensor como entrada. A Cobertura do Solo e as Camadas de Solos foram utilizadas para obter vários parâmetros dentro da bacia hidrográfica, tais como número de Curva, número de Manning, Taxa de Abstração, Taxa de Infiltração e Porcentagem de Terra Impermeável. Os níveis de água simulados foram calibrados comparando-os com os valores observados na Estação Hidrométrica Cadereyta, localizada perto da cidade de Monterrey. A utilização do modelo bidimensional HEC-RAS combinado com a precipitação em grade Multi-sensor demonstra que este modelo específico é fácil de configurar e fácil de usar. Além disso, o modelo apresenta estabilidade e possui a capacidade de simular com precisão padrões de inundação e mapas de velocidade dentro da bacia hidrográfica.Resumo em Inglês:
Abstract A simulation was carried out in the Santa Catarina River watershed, located in the State of Nuevo Leon, Mexico, to study flood patterns and velocity maps during the occurrence of Hurricane Alex in June-July 2010. To conduct this simulation, a two-dimensional model of the Santa Catarina River Watershed was employed using the HEC-RAS software. The model was driven by Multisensor grid precipitation data as input. Land cover and soil layers were utilized in order to obtain various parameters within the watershed, such as Curve Number, Manning Number, Abstraction Ratio, Infiltration Rate, and Percent of Impervious Land. The simulated water levels were calibrated by comparing them with observed values at the Cadereyta Hydrometric Station, which is located near the city of Monterrey. The utilization of the HEC-RAS two-dimensional model combined with Multisensor grid precipitation demonstrates that this particular model is easy to set up and is user-friendly. Moreover, the model exhibits stability and possesses the ability to accurately simulate flood patterns and velocity maps within the watershed.Resumo em Português:
Resumo As florestas desempenham um importante papel no ciclo do carbono. Dentre os fatores que podem afetar os estoques de carbono nos povoamentos florestais, o espaçamento de plantio tem grande relevância. O objetivo foi verificar o efeito do espaçamento na biomassa e no estoque de carbono em um povoamento de Anadenanthera peregrina (L.) Speg aos 56 meses de idade. O povoamento foi implantado nos espaçamentos 3 x 2 m, 3 x 3 m, 4 x 3 m, 4 x 4 m e 5 x 5 m. Quantificou-se a biomassa dos compartimentos acima do solo (madeira, galhos, folhas e casca) e da raiz, totalizando 16,42 e 6,68 Mg ha-1, respectivamente. A maior quantidade de biomassa e estoque de carbono ocorreu nos menores espaçamentos. A biomassa total foi duas vezes maior no espaçamento de 3 x 2 m em comparação com o espaçamento de 5 x 5 m. A biomassa abaixo do solo representou 40,93% da biomassa total. A ordem de participação dos componentes na biomassa aérea total foi galhos (44,99%), madeira (40,77%), folhas (13,99%) e casca (4,90%). Os espaçamentos mais densos (3 x 2 e 3 x 3 m) apresentaram maiores valores de biomassa e estoque de carbono do que os espaçamentos mais amplos (4 x 3 m, 4 x 4 m e 5 x 5 m). Não houve efeito do espaçamento de plantio sobre o estoque de carbono na necromassa e no solo.Resumo em Inglês:
Abstract Forests play a crucial role in the global carbon cycle. Among the factors that can affect carbon stocks in forest stands, planting spacing stands out. This study verified the effect of spacing on biomass and carbon stock in a stand of Anadenanthera peregrina (L.) Speg at 56 months of age. They were planted with 3 x 2 m, 3 x 3 m, 4 x 3 m, 4 x 4 m and 5 x 5 m spacings. The biomass of the above-ground compartments (stem, branches, leaves and bark) and root biomass was quantified, totalling 16.42 and 6.68 Mg ha-1, respectively. The largest amount of biomass and carbon stock occurred in the denser spacings. Total biomass was twice as large at 3 x 2 m spacing compared to 5 x 5 m spacing. The root biomass represented 40.93% of the total biomass. The order of participation of the components in the total aboveground biomass was branches (44.99%), stem (40.77%), leaves (13.99%) and bark (4.90%). The denser spacings (3 x 2 m and 3 x 3 m) showed higher values of biomass and carbon stock than the wide spacings (4 x 3 m, 4 x 4 m and 5 x 5 m). There was no effect of planting spacing on carbon stock in necromass and soil.Resumo em Português:
Resumo Mudanças de uso da terra seguido de manejo inadequado podem causar sérios impactos a nascentes, gerando prejuízos na qualidade e disponibilidade. Uma alternativa para minimizar ou mitigar impactos potenciais futuros é monitorar a médio e longo prazo os parâmetros de qualidade da água de microbacias. Este acompanhamento é essencial para fins de planejamento e regulamentação ambiental governamental, principalmente em regiões na Amazônia altamente alteradas, como em Paragominas, no estado do Pará. O objetivo deste estudo foi investigar a influência da mudança de uso da terra e da sazonalidade na qualidade de nascentes. Para isso, parâmetros físico-químicos característicos de qualidade da água em cinco pontos de coleta de nascentes com área circundante de histórico de uso da terra distintos foram analisadas entre 2015 e 2017. Seguindo a legislação vigente, o único parâmetro em equilíbrio foi o oxigênio consumido (OD). Entretanto, estes são valores comuns, considerando para nascentes. Os resultados mostraram que a maioria dos parâmetros apresentou variação em relação aos distintos usos da terra. Esta interpretação foi intensificada principalmente pelas variações encontradas em Sódio, NT, OD e temperatura. No entanto, poucas dessas variáveis foram relacionadas à sazonalidade local (apenas turbidez, sulfato e potássio). Estes resultados comprovam que é possível integrar a mudança no uso e ocupação da bacia, determinadas pelas variações observadas nos pontos amostrados. Assim, estudos e diagnósticos que possam subsidiar a gestão em áreas de bacias constituem importante ferramenta para direcionar políticas públicas de melhoria da qualidade ambiental e social para a população que vive no entorno destas bacias.Resumo em Inglês:
Abstract Land-use changes followed by inadequate management may cause serious impacts to springs, generating losses in quality and availability. An alternative to minimize or mitigate potential future impacts is to monitor the water quality parameters of micro-watersheds in the medium- and long-term. This monitoring is essential for planning purposes and governmental environmental regulation, especially in highly altered regions in the Amazon, such as Paragominas, in the state of Pará. This study investigated the influence of land use change and seasonality on the quality of springs. For this purpose, physicochemical parameters characteristic of water quality in five collection points of springs with a surrounding area of distinct land use history were analyzed between 2015 and 2017. Following the current legislation, the only parameter in imbalance was dissolved oxygen (DO). However, these are common values, considering springs. The results showed that most of the parameters presented variation to different land uses. This interpretation was intensified mainly by the variations in Sodium, TN, DO and temperature. However, few of these variables were related to local seasonality (only turbidity, sulfate and potassium). These results prove that it is possible to integrate the change in the use and occupation of the basin, determined by the variations observed in the sampled points. Thus, studies and diagnostics that can subsidize management in basin areas are an important tool to direct public policies to improve environmental and social quality for the population living around these basins.Resumo em Português:
Resumo A triagem dos organismos com capacidade de descoloração de um efluente têxtil foi executada usando 4 fungos (F24 = Aspergillus spp.., F48 = Aspergillus spp.., F98 = Aspergillus fumigatus, FTL01 = Trametes lactinea) e 2 bactérias (T9 = Bacillus subtilis, T19 = Alcaligenes faecalis). Esses organismos foram submetidos ao teste de descoloração do efluente bruto, no qual o fungo Trametes lactinea foi o organismo que demonstrou maior capacidade de descoloração (51,35%) e, desse modo, foi selecionado como organismo modelo para este estudo. T. lactinea foi submetido ao teste de descoloração na presença de diferentes variáveis (valores de pH, temperaturas e fontes de carbono) e a descoloração por T. lactinea chegou a níveis superiores a 89,77% de descoloração. Por fim, os testes de toxicidade aguda em Artemia salina indicaram que houve redução da toxicidade do efluente bruto após o tratamento com T. lactinea.Resumo em Inglês:
Abstract The screening of organisms capable of decoloring a textile effluent was performed using 4 fungi (F24= Aspergillus spp.., F48= Aspergillus spp.., F98= Aspergillus fumigatus, FTL01=Trametes lactinea) and 2 bacteria (T9 = Bacillus subtilis, T19 = Alcaligenes faecalis). These organisms were submitted to effluent decoloration assays in which the T. lactinea fungus demonstrated the greatest decoloration capacity (51.35%); thus, it was selected as a model organism for this study. The effect of pH, temperature and carbon sources on the effluent decoloration rate by T. lactinea was studied. The effluent decoloration by T. lactinea reached levels higher than 89.77%. Finally, acute toxicity assays on Artemia salina revealed that T. lactinea treatment reduced the toxicity of raw effluent.Resumo em Português:
Resumo Foram revisados os avanços recentes da produção científica brasileira sobre os fluxos de CO2 na interface água-atmosfera em ambientes fluviais, incluindo as estimativas de pressão parcial de CO2 e fluxos de CO2. Um total de 17 estudos foram revisados. Copilamos informações sobre a localização, a metodologia utilizada por cada autor e os valores da pressão parcial de CO2 (pCO2), fluxos de CO2 (FCO2) e coeficiente de troca gasosa (k) encontrados em cada região. Os resultados foram espacializados e sintetizados. O importante papel dos rios na desgasseificação de CO2 e sua influência nas mudanças climáticas, somado à escassez global de dados sobre esses ambientes, foram as principais motivações para a realização desta pesquisa. Foi possível demonstrar a baixa produtividade brasileira e a concentração de estudos na Bacia Amazônica. No entanto, mapeamentos dos fluxos de CO2 em alta resolução, em escala de microbacias e córregos, se mostraram escassos. Ressaltamos, portanto, a importância de mais estudos no país incluindo outras regiões hidrográficas, e em alta resolução. Estes estudos elucidariam o conhecimento de como os processos naturais e antrópicos influenciam no fluxo de CO2, além de melhores estimativas em sistemas fluviais tropicais.Resumo em Inglês:
Abstract Recent advances in Brazilian scientific production on CO2 fluxes at the water-atmosphere interface in rivers were reviewed, including estimates of CO2 partial pressure and fluxes. A total of 17 studies were reviewed. We compiled information regarding the location studied, the methodology used by each author, and the values of CO2 partial pressure (pCO2), CO2 fluxes (FCO2), and gas exchange coefficient (k) found in each region. The results were spatialized and synthesized. The important role of fluxes in CO2 degassing and their influence on climate change, as well as the global lack of data on these environments, were the main motivations for this study. The information was scarce, and most studies are focused on the Amazon Basin. However, high-resolution mapping of CO2 fluxes, at the scale of micro basins and streams, proved to be scarce. We emphasize, therefore, the importance of further studies in the country including other hydrographic regions, and in high resolution. These studies would add to our knowledge of how natural and anthropic processes influence CO2 flux, in addition to providing better estimates in tropical river systems.Resumo em Português:
Resumo Os biomas brasileiros têm experimentado um aumento nos eventos de queimadas (focos e área queimada) durante todo o ano, mas as queimadas aumentam substancialmente nos períodos mais secos. Vários índices podem ser bons indicadores para medir a severidade das secas como o Índice de Anomalia de Chuvas (RAI), Índice de Precipitação Padronizada (SPI) e o Índice de Saúde da Vegetação (VHI). Assim, este estudo teve como objetivo compreender a dinâmica entre clima, usando alguns índices, e incêndios no Vale do Rio Paraíba do Sul, porção paulista, e verificar se há maior probabilidade de propagação do fogo em anos mais quentes e secos. Nossa hipótese é que os eventos de incêndio são mais frequentes e as áreas queimadas são maiores em anos mais quentes e secos na região. Ao realizar uma análise de correlação cruzada e separar os dados mensais em estação seca e chuvosa, foi possível estabelecer uma correlação entre os parâmetros climáticos e o fogo. Uma correlação significativa foi encontrada entre RAI e incêndios em ambas as estações. Adicionalmente, observamos que as altas ocorrências de eventos de incêndio e área queimada foram mais explicadas pelo RAI, VHI e SPI-3 nas estações seca e chuvosa do que pela temperatura e SPI-1, SPI-6 e SPI-12. Percebemos uma dinâmica complexa entre eventos de incêndio, área queimada, ambiente e variáveis climáticas. No entanto, os índices estudados se mostraram ferramentas eficazes para detectar as condições de seca na região e sua relação com o fogo.Resumo em Inglês:
Abstract Brazilian biomes have been experiencing an increase in fires during the whole year, but fires increase substantially during drier periods. Several indexes might be good indicators of the severity of the droughts, such as The Rainfall Anomaly Index (RAI), Standardized Precipitation Index (SPI) and the Vegetation Health Index (VHI). This study therefore aimed to understand the dynamics of climate, using some indexes and fires in Paraíba do Sul River Valley, Paulista portion, to verify whether fire is more likely to spread in hotter and drier years. We hypothesized that fire events are more frequent and burned areas are larger in hotter and drier years in the region. By conducting a cross-correlation analysis and separating the monthly data into dry and rainy seasons, it was possible to establish a correlation between climate parameters and fire. A significant correlation was found between RAI and fires in both seasons. Additionally, we observed that high occurrences of fire events and burning areas were more explained by RAI, VHI and SPI-3 in dry and wet seasons than by temperature and SPI-1, SPI-6 and SPI-12. We noticed a complex dynamic between fire events, burned area, the environment, and climatic variables. However, the studied indexes proved to be effective tools for detecting drought conditions in the region and their relationship to fire.Resumo em Português:
Resumo Estudos que tenham como foco a composição microbiológica do lodo de Estação de Tratamento de Água (ETA), bem como sua patogenicidade, são extremamente necessários, principalmente em relação às regulamentações ambientais, onde a caracterização microbiológica dos resíduos de ETAs podem incentivar novas políticas relacionadas ao seu gerenciamento. No Brasil, poucos estudos abordam o lodo de ETA, que, em geral, é classificado como resíduo não perigoso e não inerte, sendo pouco explorada a caracterização microbiológica desse material. Nesse sentido, este estudo teve como objetivo, realizar a caracterização microbiológica de amostras de lodo de duas ETAs localizadas no estado de São Paulo, antes e após o processo de centrifugação. A determinação da densidade e morfologia microbiana, coloração de Gram e a identificação da presença de coliformes totais e termotolerantes foram realizadas com amostras produzidas em dois anos distintos, em ETAs que utilizaram diferentes coagulantes (cloreto férrico e sulfato e alumínio). Os resultados foram avaliados juntamente com a análise físico-química da composição deste resíduo. A presença de microalgas e protozoários no lodo não centrifugado da ETA e a presença de coliformes totais e termotolerantes no lodo da ETA antes e após a centrifugação estão entre os principais resultados deste estudo.Resumo em Inglês:
Abstract Studies that focus on the microbiological composition of water treatment plants (WTP) sludge, as well as its pathogenicity, are extremely necessary, especially with regard to environmental regulations, where the microbiological characterization of WTP waste can encourage new policies related to its management. In Brazil, few studies address WTP sludge, which, in general, is classified as non-hazardous and non-inert waste, with the microbiological characterization of this material being little explored. This case study performed the microbiological characterization of sludge samples from two WTPs located in the state of São Paulo, before and after the centrifugation process. The determination of microbial density and morphology, Gram staining, and the identification of the presence of total and thermotolerant coliforms were performed with samples produced in two different years, in WTPs that used different coagulants (liquid aluminum sulfate or polyaluminum chloride and ferric chloride). Results were evaluated along with the physicochemical analysis of the composition of this waste. The presence of microalgae and protozoa in non-centrifuged WTP sludge and the presence of total and thermotolerant coliforms in WTP sludge before and after centrifugation are among the main results of this study.Resumo em Português:
Resumo O tratamento de chorume de aterro é uma questão ambiental importante, especialmente em países em desenvolvimento como o Brasil. Os processos oxidativos avançados (POA) têm sido considerados interessantes alternativas de tratamento. Neste estudo, misturas de ZnO-TiO2 foram incorporadas a uma matriz polimérica de tinta e fixadas em suportes. As tintas foram aplicadas pela sobreposição de camadas de revestimento em placas, resultando em alta espessura de filme (600 ± 80 µm). O tratamento do lixiviado maduro por um POA foi conduzido em um reator de fluxo contínuo conectado a um tanque de agitação sob irradiação solar. O objetivo foi avaliar a degradação de ácido húmico (HA) e ácido fúlvico + huminas (FAH). As maiores eficiências de remoção de HA e FAH foram 62% ± 4,9% e 16% ± 4,2%, respectivamente. O modelo cinético forneceu um R2 de 0,974. As constantes de velocidade para remoção de HA e FAH foram 2,96 e 1,03 × 10−3 min−1, respectivamente. Os modelos estatísticos para degradação de HA e FAH tiveram valores de R2 de 0,96 e 0,99, respectivamente. Ambas as abordagens indicaram que a degradação do HA é maior em pH ácido e concentrações mais altas de TiO2. A degradação de FAH foi favorecida por pH ácido e maiores concentrações de ZnO. Os modelos estatísticos mostraram a mesma diferença significativa na conversão entre as execuções repetidas, sugerindo uma difusão uniforme das frações através dos catalisadores.Resumo em Inglês:
Abstract Treatment of landfill leachate is an important environmental issue, especially in developing countries such as Brazil. Advanced oxidation processes (AOPs) have been considered interesting treatment alternatives. In this study, ZnO-TiO2 mixtures were incorporated into a paint polymer matrix and fixed onto supports. Paints were applied by overlapping coat layers on plates, resulting in high film thickness (600 ± 80 µm). Treatment of mature leachate by an AOP was conducted in a plug flow reactor connected to a stirred tank under solar irradiation. The objective was to evaluate the degradation of humic acid (HA) and fulvic acid + humins (FAH). The highest HA and FAH removal efficiencies were 62% ± 4.9% and 16% ± 4.2%, respectively. The kinetic model provided a coefficient of determination (R 2) of 0.974. Rate constants for HA and FAH removal were 2.96 and 1.03 × 10−3 min−1, respectively. Statistical models for HA and FAH degradation had R 2 values of 0.96 and 0.99, respectively. Both approaches indicated that HA degradation is greater at acidic pH and higher TiO2 concentrations. FAH degradation was favored by acidic pH and higher ZnO concentrations. Statistical models showed the same mean difference in conversion between replicate runs of HA and FAH, suggesting a uniform diffusion of fractions through catalysts.Resumo em Português:
Resumo O rápido crescimento dos centros urbanos tem dado origem a uma demanda crescente de água para suprir as necessidades da população. A expansão urbana em Taubaté (23,03º S, 45,55º W) afeta negativamente a bacia do Rio Una, um importante afluente do Rio Paraíba do Sul, causando problemas de sedimentação, assoreamento e inundações. O monitoramento sistemático das características dos sedimentos em áreas afetadas pelo ser humano permite compreender as variações da qualidade da água, diagnosticar a bacia hidrográfica e analisar o impacto nos ecossistemas aquáticos, sendo o TSS (Total de Sólidos em Suspensão) um parâmetro amplamente utilizado nesse contexto. Neste trabalho procurou-se investigar a evolução temporal da concentração de TSS no Rio Una, buscando ressaltar a relevância de boas práticas de gestão para a redução de sedimentos em bacias em urbanização, por meio da análise dos parâmetros bioquímicos obtidos na plataforma Cetesb/Infoaguas, no período de 2008 a 2022. Para o rio Una, no período de 2008 a 2022, valores de TSS mais reduzidos são observados no inverno (87,2 ±35,6 mg L-1), enquanto valores mais altos são obtidos nos verões (779,7 ±1024,8 mg L-1). De modo amplo, ao nível de 95% de confiabilidade, foram observadas correlações estatísticas significativas entre o TSS e a turbidez (r de Pearson = 0,93), oxigênio dissolvido (r de Pearson = -0,46) e condutividade elétrica (r de Pearson = -0,43), não se obtendo correlações expressivas para os demais parâmetros avaliados (pH, sólidos dissolvidos e precipitação). Dentre os aspectos observados, destaca-se a importância de investigar a evolução do TSS ao longo do tempo e sugerir estratégias de gestão sustentável em bacias em urbanização, incluindo medidas de controle de erosão e gerenciamento das águas pluviais, a fim de preservar a qualidade da água, os ecossistemas aquáticos e o abastecimento hídrico nas comunidades urbanas da RMVale (Região Metropolitana do Vale do Paraíba e Litoral Norte).Resumo em Inglês:
Abstract The demand for water to meet the needs of the population has increased with the rapid growth of urban centers. The urban expansion in Taubaté (23.03º S, 45.55º W) negatively impacts the Una River Basin, a significant tributary of the Paraíba do Sul River, resulting in issues of sedimentation, siltation, and flooding. Systematic monitoring of sediment characteristics in human-influenced areas allows for an understanding of water quality variations, watershed diagnosis, and analysis of impacts on aquatic ecosystems, with total suspended solids (TSS) being a widely used parameter in this context. This study investigated the temporal evolution of the TSS concentration in the Una River, highlighting the importance of sound management practices to reduce sedimentation in urban catchments, through the analysis of biochemical parameters obtained from the Cetesb/Infoaguas platform. From 2008 to 2022, lower TSS concentrations were observed in winter (86.2 ± 35.6 mg L-1), while higher values were obtained in summer (779.7 ± 1024.8 mg L-1). In general, statistically significant correlations were found at the 95% confidence level between TSS and turbidity (Pearson's r = 0.93), dissolved oxygen (Pearson's r = -0.46), and electrical conductivity (Pearson's r = -0.43), while other evaluated parameters (pH, dissolved solids, and precipitation) did not show significant correlations. Among the key findings, it is crucial to study the temporal evolution of TSS and to implement sustainable management strategies in urban catchments, including erosion control measures and stormwater management, to preserve water quality, aquatic ecosystems, and water supply in the urban communities of RMVale.Resumo em Português:
Resumo A utilização de ferramentas de controle estatístico de processo na irrigação vem se difundindo por propiciar a investigação e detecção rápida e eficaz dos possíveis problemas ocasionados aos gotejadores, em especial, quando se utiliza fertilizante na água de irrigação e diferentes inclinações. Desse modo, a pesquisa teve como objetivo utilizar cartas de controle estatístico de qualidade no acompanhamento da concentração de ureia em diferentes inclinações da linha lateral. O experimento foi desenvolvido em ambiente protegido no Laboratório de Irrigação e Fertirrigação (LIF), Cascavel-, PR. O delineamento experimental ocorreu em blocos casualizados em esquema fatorial 4x3, no qual foi avaliada a concentração de fertilizante em três níveis de declividade: com parcelas divididas em dois fatores, sendo o principal fator o tipo de água, representado por quatro parcelas: água limpa (proveniente de poço artesiano) e água com fertilizante nitrogenado, ureia (44% N) em três concentrações (2 g L-1; 4 g L-1; 6 g L-1); e como segundo fator, os níveis de declividade, representado pela sub parcela: aclive (2%), nível (0%) e declive (2%). Os resultados mostram que as cartas de controle estatístico de Shewhart foram sensíveis na observação da modificação da uniformidade pelo acréscimo da concentração de fertilizante. A água com fertilizante (4 gL-1) afetou a uniformidade em todos os níveis de declividade estudado. Os resultados também mostram que altas concentrações de fertilizantes alteram o pH da água. As menores concentrações de ureia apresentaram os melhores resultados de uniformidade de distribuição.Resumo em Inglês:
Abstract The use of statistical process control tools in irrigation is becoming widespread as it allows for quick and effective investigation and detection of possible problems with drippers, especially when fertilizer is used in irrigation water and different slopes. Therefore, the research used statistical quality control charts to monitor urea concentration at different inclinations of the lateral line. The experiment was conducted in a protected environment at the Irrigation and Fertigation Laboratory - LIF) in the city of Cascavel, Paraná State, Brazil. It followed a randomized block design, in a 4x3 factorial arrangement, in which fertilizer concentrations were evaluated at three slope angles. Experimental plots were divided into two factors. The first is the type of water (clean water from an artesian well and water with a nitrogen fertilizer at 44% N) subdivided into four subplots, representing concentrations of urea (0, 2, 4, and 6 g L-1). The second factor was slope angle and represented the sub-plots: uphill (2%), level (0%), and downhill (2%). The results show that Shewhart's statistical control charts were sensitive in observing the change in uniformity due to the increase in fertilizer concentration. Water with fertilizer (4 gL-1) affected uniformity at all studied slope levels. The results also show that high concentrations of fertilizers change the pH of the water. The lowest urea concentrations showed the best distribution uniformity results.Resumo em Português:
Resumo O dejeto líquido de suínos (DLS) aplicado no solo reconhecidamente altera as propriedades químicas e físicas. Porém, ainda são pouco conhecidas as alterações que o DLS causa na morfologia dos poros e na erosão hídrica. Com esta pesquisa objetivou-se avaliar a influência do DLS na morfologia dos poros da camada superficial do solo e na erosão hídrica, em um Cambissolo submetido à chuva simulada. O solo foi cultivado com aveia preta e os tratamentos (dose) 0, 50, 100 e 200 m3 ha-1 de DLS foram aplicados sobre o resíduo da cultura. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado. Seis chuvas simuladas com duração de 60 minutos e intensidade constante planejada de 65 mm h-1 foram aplicadas aos tratamentos. Amostras indeformadas de solo foram coletadas na camada de 0-0,05 m, 24 h antes e 24 h após o primeiro, terceiro e sexto eventos de chuva. Foi realizada análise de imagem, determinando-se a porcentagem de macroporos e mesoporos, número, diâmetro e forma dos poros, pela técnica de micromorfometria. As doses 100 e 200 m3 ha-1 de DLS, combinadas com a chuva simulada, favoreceram o selamento superficial e o rearranjo dos poros. Houve aumento do número de poros pequenos e arredondados, sem interligação entre eles, com consequente aumento da erosão hídrica até o momento de estabilização da crosta superficial.Resumo em Inglês:
Abstract The application of pig slurry (PS) to soil is known to change its chemical and physical properties. However, little is known about the alterations that PS causes in pore morphology and water erosion. This research evaluated the influence of PS on the morphology of the pores in the surface layer of the soil and on water erosion in an Inceptisol subjected to simulated rainfall. The soil was cultivated with black oats and the treatments (doses) 0, 50, 100 and 200 m3 ha-1 of PS were applied to the crop residue. The experimental design was completely randomized. Six simulated rainfall lasting 60 minutes and planned constant intensity of 65 mm h-1 were applied to the treatments. Undisturbed soil samples were collected in the 0-0.05 m layer, 24 h before and 24 h after the first, third and sixth rainfall events. Image analysis was performed, determining the percentage of macropores and mesopores, number, diameter and shape of the pores, using the micro morphometry technique. PS doses of 100 and 200 m3 ha-1, combined with simulated rainfall, favored surface sealing and pore rearrangement. There was an increase in the number of small and rounded pores, without interconnection between them, with a consequent increase in water erosion until the moment of stabilization of the superficial crust.Resumo em Português:
Resumo A qualidade da água utilizada por uma população é diretamente proporcional à eficiência de seu tratamento. A modelagem matemática surge nesse contexto como uma ferramenta para otimização dos processos com o intuito de torná-los mais eficientes, econômicos e sustentáveis. Este trabalho teve por objetivo analisar e comparar a eficácia dos modelos matemáticos fenomenológicos utilizados na cinética de floculação no tratamento de água. Os resultados foram obtidos por meio de uma comparação do modelo de Argaman e Kaufman com os métodos de Bratby; o Método da Equação de Agregação e Ruptura - MEAR; e o Método da Primeira Derivada Parcial em Relação ao Gradiente de Velocidade na Floculação - MPDPG e um modelo que inclui um novo termo que contempla um suposto processo de irreversibilidade dos flocos (KC). A modelação matemática foi validada e comparada com dados experimentais. Os coeficientes dos modelos e métodos foram obtidos utilizando a ferramenta solver® do Excel® com o uso de planilhas eletrônicas do mesmo aplicativo. Foi possível identificar que o método de Bratby, que obteve um desvio médio da ordem de 30%, mostrou-se o de menor eficácia, ao passo os métodos MEAR e MPDPG, que obtiveram cerca de 18% de desvio médio e o modelo KC com um desvio da ordem de 19%, mostraram-se eficientes em descrever os dados experimentais utilizados.Resumo em Inglês:
Abstract The quality of water used by a population is directly proportional to the efficiency of its treatment. Mathematical modeling appears in this context as a tool for optimizing processes in order to make them more efficient, economical and sustainable. This work analyzed and compared the effectiveness of phenomenological mathematical models used in flocculation kinetics in water treatment. The results were obtained by comparing the Argaman and Kaufman Model with the Bratby Method; the Aggregation and Rupture Equation Method - MEAR; and the Method of the First Partial Derivative in Relation to the Velocity Gradient in Flocculation - MPDPG and a model that includes a new term (KC) that contemplates a supposed process of irreversibility of floc. The mathematical modeling was validated and compared with experimental data. The coefficients of the models and methods were obtained using the Excel® solver® tool using spreadsheets from the same application. It was possible to identify that the Bratby Method, which obtained an average deviation of the order of 30%, was the least efficient, while the MEAR and MPDPG Methods, which obtained about 18% of average deviation and the Kc Model with a deviation of the order of 19%, proved to be efficient in describing the experimental data used.