Revista Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science

881-887

Authors: Gilberto Fisch*; Thiago Adriano dos Santos; Rodrigo Cesar da Silva

This paper presents general aspects of the water budget (including the latest available figures from its components), followed by some characteristics of the rainfall along the Paraiba do Sul watershed. The regional water budget theme is then discussed, taking into account the actual and future rainfall in the region. Finally, reflections and discussions regarding the water security theme (represented by the water transposition from the Paraiba do Sul watershed to the Cantareira´s system) are discussed, as the latter represents the water demand of São Paulo City. The future scenarios of the water availability are estimated using a climatic simulation model.

902-917

Authors: Claudia Maria Gomes de Quevedo*; Wanderley da Silva Paganini

Strategies for managing phosphorus in the environment have been considered to be of great significance. In light of debates about protecting water resources, tools for recovering and recycling phosphorus are being assessed, with the aim of guaranteeing the sustainability of natural reserves. This study discusses phosphorus dynamics in the environment and measures geared towards the management of its presence in water. In order to illustrate the situation in Brazil, we present an assessment of the size of the potential phosphorus load that is discharged daily into the Tietê River, State of São Paulo, by the urban population living in its basin. Due to its replacement in powdered detergents, the results showed a potential reduction in the amount of phosphorus discharged into the Tietê of about 11.7 t day-1. The size of the potential phosphorus load that might be recovered from sewage sludge shows a scenario of great potential for re-using and recycling in agricultural areas, as long as the necessary care is taken regarding safety and environmental protection. Management methodologies, such as Cleaner Production (CP) techniques, are important tools for controlling water pollution, as they contribute to the reduction of phosphorus emissions. They can therefore improve the perception producers and consumers have of this issue, introducing reducing, recycling and recovering concepts, and assisting in compliance with public policies geared towards preserving the environment.

932-945

Authors: Maria Magdalena Ribas Döll*; Larissa Beatriz de Sousa

The anaerobic single-stage reactor was evaluated to treat vinasse and to evaluate its stability. This bench reactor was filled with dolomitic limestone with a horizontal plug flow to simulate a drainage channel. The experiment lasted 129 days while the reactor was submitted to different applied organic concentrations (chronologically applied: 3.0; 5.0; 12.0; 9.0 and 7.5 g L-1 as COD, chemical oxygen demand). COD removals were 50% and 9% with 3.0 and 7.5 g L-1, respectively. With 12.0 g L-1, reactor efficiency increased to 33%, with an abrupt drop to 3% on the 84th day. Therefore, in order to avoid reactor collapse, a remedial measure was necessary. The system remained in batch without feeding for 19 days (from the 85th to the 104th day) with 9.0 g L-1. Afterwards, it was observed that the performance of the system tended to stabilize, reaching 47% with 7.5 g L-1 in the 118th day. At the end of the experiment, the potassium content of the wastewater decreased from 800 mg L-1 to 594 mg L-1 (on an average 25%) and calcium and magnesium increased within the reactor liquor. The dissolution of the limestone inside the liquor reactor probably caused this result. After the treatment with limestone, the average pH value of the effluent increased from 4.9 to over 6.0 in all organic concentrations. It could be concluded that the reactor filled with dolomitic limestone in these operational conditions assured a low efficiency in COD removal, potassium reduction, increasing values of pH, alkalinity, calcium and magnesium. The instability was observed when there was increase in organic load to 12 g L-1 with subsequent recovery.

964-972

Authors: Marcia Aparecida Andreazzi*; Adriano Rogério Mendes; Karina Volpe de Oliveira; Maria de los Angeles Perez Lizama

Environmentally friendly options for waste disposal and the need for expansion and diversification of the national and international energy matrix are relevant issues today. One technique that supports these goals is anaerobic biodigestion, which generates clean energy from biomass. Accordingly, our goal was to perform a quantitative and qualitative assessment of scientific publications on biodigestion in order to understand the evolution of the technique, which is essential for environmental and economic sustainability. Ninety-nine articles indexed in the Scientific Electronic Library Online between 1980 and 2015 were evaluated. The results showed a significant increase in scientific publications since 2000 which addressed, in addition to environmentally friendly waste management, the energy issue, with the use of biogas. This increase in the number of publications coincides with increased awareness on natural resource management and concern about global energy management. Most of the articles involved a general evaluation of the process, using mainly animal waste from pigs, and emphasizing biodigestion as waste management, since pig farming produces a large volume of waste and has a high environmental impact.

985-1000

Authors: Celso Maran de Oliveira

Access to potable water is absolutely essential to the maintenance of life, as well as to provide regular exercise of other human rights. The lack of access to water in sufficient quantity or access to non-potable water may cause serious and irreparable damage to people. This paper investigates the evolution of international and national recognition of this fundamental human right, whether implicit or explicit. This was accomplished by the study of international human rights treaties, bibliographic information on water resources and their corresponding legal systems, national and international. The results suggest that sustainable access to drinking water is a fundamental human right in the context of international relations and the State. Further, even without explicitly stating this right in the Constitution of 1988, Brazil has incorporated the main international provisions on the subject, but this right must be acknowledged according to the principles of non-typical fundamental rights and the dignity of the human person. This right should be universally guaranteed by the Government in sufficient quantity and quality, regardless of the economic resources of individuals.

1017-1024

Authors: Anni Kelle Serrão de Lima*; Joselita Ribeiro Rodrigues; Ingrid da Silva de Souza; Josy Caldas Rodrigues; Thayana Cruz de Souza; Carolina Rabelo Maia; Ormezinda Celeste Cristo Fernandes

Os fungos passaram a receber maior atenção como contaminantes de água potável, devido algumas doenças estarem relacionadas a esses microrganismos e ao abastecimento inadequado, principalmente em populações ribeirinhas. Este trabalho verificou a presença de fungos na água de consumo da comunidade ribeirinha, Lago do Limão, Iranduba – AM, e avaliou o perfil de patogenicidade dos fungos isolados. As espécies fúngicas isoladas foram identificadas fenotipicamente e geneticamente. A avaliação dos fungos, quanto ao seu potencial de patogenicidade, incluiu: Crescimento a 37°C, Produção de Ureases e Proteases. Como resultados, foram isoladas 101 culturas de diferentes gêneros da subdivisão Deuteromycotina. Os gêneros isolados de maior frequência foram Aspergillus spp (41,6%), Penicillium spp (19,8%) e Trichoderma spp. (27,7%). Quanto aos parâmetros de patogenicidade, verificou-se que 95% das amostras apresentaram positividade quando incubadas a 37ºC; 66,3% em meio Ágar Christensen e 58,4% no teste de Proteases. Há escassez de trabalhos que abordam a patogenicidade dos fungos presentes na água, principalmente, em água consumida pelas comunidades ribeirinhas. Espera-se que os resultados deste trabalho possam subsidiar a legislação brasileira estabelecer limites de fungos presentes em água potável.

1040-1053

Authors: Jozrael Henriques Rezende*; Natália Tecedor

Este estudo avaliou a viabilidade do aproveitamento da água das chuvas no Tanque de Provas, utilizado em ensaios de modelos reduzidos de embarcações da Faculdade de Tecnologia de Jahu - Fatec Jahu, SP. O trabalho considerou os dados pluviométricos locais, a área de cobertura para captação e a demanda de água. Foi estimada a necessidade de água no processo de limpeza por filtragem, lavagem e evaporação do Tanque de Provas. O dimensionamento do reservatório foi calculado conforme as metodologias descritas na NBR 15527, que determina os requisitos para o aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis. O volume do reservatório selecionado como a melhor alternativa após as análises comparativas considerou as restrições locais e o risco de não atendimento, permitiu o máximo aproveitamento da água pluvial e resultou na maior redução possível da demanda de água potável do sistema de abastecimento público.

1068-1081

Authors: Fernanda Fernandez Chinaque*; André Cordeiro Alves Dos Santos; Ismail Barra Nova de Melo; Silvio César Moral Marques

Uma das funções dos CBHs é promover discussões sobre os possíveis impactos ambientais e socioambientais de empreendimentos que pretendem estabelecer-se na região da Bacia Hidrográfica. Entretanto, qual é o impacto do comitê nesses processos de licenciamento ambiental? Eles assumem o seu papel nos processos de aplicação de políticas públicas voltadas para a proteção das águas? Com o objetivo de contribuir para o entendimento da participação dos CBHs nos processos de licenciamento ambiental, de empreendimentos impactantes aos recursos hídricos, a presente pesquisa adotou como estudo de caso o comitê de Bacia Hidrográfica do Rio Sorocaba e Médio Tietê, e utilizou como ferramenta de análise os documentos de três processos de licenciamento ambiental de Aterros Sanitários que passaram pelo CBH-SMT. Nos casos dos Aterros com localização nos municípios de Sorocaba/SP e Iperó/SP, o órgão licenciador ignora as posições do comitê. Em relação ao Aterro com localização em Araçariguama/SP, o órgão referencia o comitê em poucos pontos de sua manifestação, e na maioria, contrário às posições do comitê. As reflexões dos resultados sugerem que o poder do comitê é minimizado nas análises de EIA, se comparado à proposta de gestão descentralizada e democrática das águas no Brasil. Entretanto, eles podem estar contribuindo para a inquietação da população e estimulando seu protagonismo nas tomadas de decisão. Ainda assim, os CBHs não devem se contentar como estimuladores da população, mas sim buscar seu fortalecimento para tornarem-se instrumentos de aplicação de políticas públicas voltadas para a proteção dos recursos hídricos.

694-707

Authors: Bárbara de A. S. de Andrade; Paulo S. B. de Lacerda; Jaime L. M. Oliveira

Reuse reduces the consumption of freshwater supplies and the negative environmental impact caused by the discharge of industrial effluents. Some industries have already adopted this practice; however, no studies were found in the literature regarding this subject in the pharmaceutical industry. This work investigated the potential reuse of effluent (concentrate) generated from the Reverse Osmosis/Electro-deionization System (RO/EDI) that is used for the production of purified water in a Brazilian pharmaceutical plant. This industrial complex consumed about 200,000 m3 of water per year between 2012 and 2013 to produce one million of doses of vaccines, i.e., 2 L of water per dose of vaccine produced. During this period, the RO/EDI produced 27,000 m3 of purified water annually and generated 24,000 m3 of effluent (concentrate). This amount of effluent could be used to supply the production of industry steam (boilers) and/or cold water (cooling towers) that annually consumed an average of 12,000 m3 and 40,000 m3, respectively. The reuse of this effluent would result in a gross financial savings of 96,000 USD per year, excluding the costs of installation and control. From what has been researched in the literature, this work showed for the first time the possibility of reuse of effluent from RO/EDI System in the pharmaceutical industry.

718-729

Authors: Daniele Vital Vich*; Hitomi Pires Miyamoto; Luciano Matos Queiroz; Viviana Maria Zanta

Household food-waste composting is an attractive alternative for Brazilian waste management; however, there are few programs or studies regarding the implementation or management of this small-scale process. This study investigates the performance of food waste composting using a simple and small-scale domestic composter. Three composting trials were conducted using food waste and wood chips in 10 L plastic bins using different filling schemes. In the first trial, the composter was filled weekly over two months. In the second, the composter was filled once with a mixture of food waste and 100% of the used wood chips from the previous trial. In the last third trial, the composter was filled with food waste and wood chips (50% of wood chips used in the second trial and 50% of untreated wood chips). The physical chemical parameters of the compost were monitored and the total coliforms and E. coli were measured. In all trials, the temperature varied between 26.7°C and 46.2°C throughout the process. The reduction in wet mass was 58-69%, while the reduction in dry mass was 37-61%. The pH value, the contents of carbon and nitrogen and the C/N ratio were in accordance with the values recommended in norm 25 (July, 2009) adopted by Brazil's Agriculture Ministry. Only the compost from Trial 2, which had 1900 MPN g-1total solids, did not meet the E. coli standards; this was likely due to the fact that when the temperatures did not reach the thermophilic phase, the relatively long time the waste remains in the composter allows these pathogenic microorganisms to decay naturally.

743-759

Authors: Lucas da Costa Santos*; Jefferson Vieira José; Daniel Soares Alves; Pablo Ricardo Nitsche; Elton Fialho dos Reis; Fabiani Denise Bender

Long-term changes in important weather variables such as evapotranspiration (ET) and precipitation are expected as a response to climate change. These changes may require adjustments to current strategies of planning and management of water resources. The objective of this work was to conduct a spatiotemporal characterization of evapotranspiration in the State of Paraná, Brazil, including in this approach a temporal trend analysis. A similar analysis was also conducted for precipitation. Thus, the historical data (1980-2010) from 33 weather stations were analyzed. The spatial distribution of the data was carried out by geostatistical techniques (ordinary kriging) and the trend analysis by the tests Mann-Kendall and Sen. According to the results, evapotranspiration increases from the coast to the interior of the state, with the highest values in the northeast and northwest regions, reaching levels of about 1200 mm yr-1. The temporal variability of the ET presented a significant upward trend in 12% of the locations, with increases from 2.5 to 7.0 mm yr-1. Precipitation was higher in the coastal and south-central regions and the lowest amounts were identified in the northeast and northwest regions. The precipitation trend analysis indicated a significant downward trend in precipitation volume of five locations. The evapotranspiration and precipitation showed, in general, no statistically significant trends in most of the stations analyzed; however, the upward trends for ET and downward trends for precipitation indicate local changes in the State of Paraná.

774-785

Authors: Eliane Sloboda Rigobello*; Sandro Xavier Campos; Eduardo Ribeiro de Azevedo; Angela Di Bernardo Dantas; Eny Maria Vieira

This paper compares the structural characteristics of aquatic humic substances (AHS) with humic substances from peat (HSP) through different analytical techniques, including elemental analysis, solid state 13C cross polarization/magic-angle-spinning nuclear magnetic resonance spectroscopy (13C CP-MAS NMR), ultraviolet/visible (UV/Vis) spectroscopy and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and total organic carbon (TOC). The AHS were extracted from water collected in a tributary of the Itapanhaú River (Bertioga/SP) using XAD 8 resin, and the HSP were extracted from peat collected in the Mogi Guaçu River bank (Luis Antonio/SP) with a KOH solution. After dialysis, both AHS and HSP extracts were filtered in membrane of 0.45 µm pore size (Fraction F1: < 0.45 µm) and fractioned by ultrafiltration in different apparent molecular sizes (AMS) (F2: 100 kDa-0.45 μm; F3: 30 kDa-100 kDa and F4: < 30 kDa). The extracts with the lowest AMS (F3 and F4) showed a higher number of aliphatic carbons than aromatic carbons, a higher concentration of groups containing oxygen and a higher percentage of fulvic acids (FA) than humic acids (HA) for both AHS and HSP. However, the AHS presented higher FA than HA content in relation to the HSP and distinct structural properties.

801-813

Authors: Ariane Guimarães; Aline Sueli de Lima Rodrigues; Guilherme Malafaia*

The aim of the present study is to assess the use of rapid assessment protocols (RAPs) of rivers as environmental education (EE) instruments in elementary schools. Therefore, EE activities were proposed to students from a Brazilian public elementary school. The activities included ranged from environmental-monitoring workshops to RAPs adapted to the level of schooling of the students. The students completed questionnaires before and after the activities in order to check their degree of knowledge prior to the activities and to assess the information acquired after participation in the activities. The results established that the RAP provided and/or helped to instill social values, knowledge, skills, actions, and competences linked to the environmental conservation of local rivers. The study therefore proves that the use of the RAP would be a valuable addition to EE projects and programs in elementary schools.

829-841

Authors: Cecília Maria de Paula; Adriane Almeida Vaz; Ariane Almeida Vaz; Gisele Pires Pelizari; Heidi Marcela Suarez Robayo; Thaís Deluno Garcia; Daniely Avelino; Giuliano Grici Zacarin; Welber Senteio Smith*

No Brasil e no estado de São Paulo existem poucos levantamentos sobre a presença do gastrópode Melanoides tuberculata (Müller, 1774). Os moluscos invasores representam uma importante ameaça às espécies nativas, em consequência da sua agressividade na competição pelo uso dos habitats e dos diferentes recursos. Melanoides tuberculata é originário da Ásia e África e a sua introdução no Brasil data da década de 60. Estudos recentes ressaltam a importância de realizar novas pesquisas sobre a distribuição espacial desta espécie e seu possível impacto à biodiversidade. O presente estudo documenta a ocorrência da espécie Melanoides tuberculata na bacia hidrográfica do rio Sorocaba, sua abundância e distribuição espacial em 5 sistemas aquáticos em diferentes estágios de conservação. As amostragens foram realizadas nos meses de junho de 2013 até agosto de 2014, onde foram registrados 522 indivíduos, dos quais 67% foram encontrados no Rio Verde, localizado na zona de amortecimento da Floresta Nacional de Ipanema. Os resultados mostraram que esta espécie pode estar amplamente distribuída na bacia principalmente em locais com substrato arenoso, mata ripária degradada e sujeito a lançamento de esgoto. Deve ser ressaltada ainda a correlação com valores de temperatura da água mais altos, o que pode estar ligado à ausência de sombreamento propiciado pela mata ripária. O controle na proliferação desta espécie, deve ser realizado pela melhoria da qualidade ambiental do ambiente aquáticos uma vez que a erradicação se torna inviável por remoção física.

855-870

Authors: Kássia Regina Bazzo*; Hugo Alexandre Soares Guedes; Andréa Souza Castro; Tirzah Moreira Siqueira; Claudia Fernanda Almeida Teixeira-Gandra

A baixa densidade espacial da rede hidrométrica nacional tem resultado em grandes limitações para a representação do comportamento dos recursos hídricos. Dessa forma, a regionalização de vazões é uma alternativa para melhor explorar os dados já existentes, transferindo informações de um local para outro dentro de uma área com comportamento hidrológico semelhante. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar as estimativas da vazão mínima de permanência Q95 obtidas através dos métodos Tradicional e Conservação de Massas na bacia do Rio Taquari-Antas, pertencente ao Estado do Rio Grande do Sul, visando auxiliar o planejamento dos recursos hídricos, além de facilitar as tomadas de decisão em relação aos processos de outorga do direito de uso das águas. Como variável explicativa para a regressão matemática foi utilizada a área de drenagem proveniente do Modelo Digital de Elevação Hidrograficamente Condicionado (MDEHC). Foram obtidas as equações de regionalização da vazão de referência Q95 e as respectivas regiões hidrologicamente homogêneas para os dois métodos testados, sendo a magnitude dos erros relativos inerente às metodologias empregadas. Consideradas as particularidades deste trabalho, ambos os métodos avaliados apresentaram resultados satisfatórios na obtenção de modelos para estimativa da vazão Q95, entretanto destaca-se que as técnicas aplicadas não substituem as informações hidrológicas obtidas com uma rede hidrométrica suficientemente densa.

351-364

Authors: Patrícia Porta Nova da Cruz*; Timothy R. Green; Ricardo de Oliveira Figueiredo; Anderson Soares Pereira; Holm Kipka; Sandra Isay Saad; Jonathan Mota da Silva; Marco Antonio Ferreira Gomes

Southeastern Brazil has recently experienced drought conditions that have impacted watershed conservation and the management of water quality and quantity for agricultural and urban demands. The Ribeirão das Posses watershed is being monitored as a headwater of the Jaguarí River, which is one of the contributing rivers of the Cantareira Reservoir Complex in the state of São Paulo. The landscape has changed over the last century from native forests to more homogeneous vegetation for pastures, crops and some forest plantations of eucalyptus, which have cumulative impacts on water yield and quality. Currently, the Projeto Conservador das Águas (Water Conservationist Project) has planted small areas with native species vegetation in order to recover degraded areas. The objective of this study was to evaluate the quantity of water in the Ribeirão das Posses Basin by both measurements and by simulating hydrological responses. The Agricultural Ecosystem Services (AgES) watershed model was applied to simulate water movement and storage among land areas. The simulation period was from 2009 to 2014, because the daily streamflow and meteorological data were available for model calibration and testing. We discuss data input requirements, model calibration to fit measured streamflow, and sensitivity to spatially variable rainfall inputs. The calibrated model may be used to estimate streamflow during periods of missing data, and in the future to estimate impacts of land use changes on stream water quantity and quality. Such information can be used in programs of payments for ecosystem services.

380-389

Authors: Viviane do Nascimento Bianchi; Marcos Roberto de Araujo Silva; Marcus Augusto Lamim; Clovis Lucio da Silva; Elizabete Campos de Lima*

Estrogens are emerging pollutants and traditional sewage treatments unable to remove them. They are harmful to human health and to the environment. It is therefore important to evaluate the presence and concentration of estrogens in water bodies and environmental matrices. This work presents the development and application of a methodology for the determination of E1, E3, EE2 and E2 in surface waters using solid phase extraction with molecular imprinting polymers (MISPE) followed by identification and quantification by HPLC-DAD. Acetonitrile and water deionized acidified with phosphoric acid pH 3 (1:1, v/v), a flow rate of 1.0 ml min-1, at 40°C and an injection volume of 5 µL. The method was validated according to the protocol ICH Q2R. Reproducibility and repeatability tests resulted in a smaller variation coefficient of 10%; the calibration curves in the concentration ranged from 1 to 20 mg L-1, with return linearity values greater than 0.99. The limits of detection and quantification were less than 1 mg L-1 and the method was satisfactory for specificity and selectivity tests using caffeine, which is often found in water bodies receiving effluent, and DES, an estrogen used in the treatment of prostate cancer. Selected samples underwent clean-up and pre-concentration treatments using solid phase extraction with commercial phase (C18) and molecularly imprinted polymers (MISPE). The analysis of MISPE extracts indicate that it is possible to obtain results with greater sensitivity and precision for analyses of complex environmental matrices, demonstrating that the developed method can be applied in complex environmental matrices.

405-415

Authors: Francisco Vanies da Silva Sá*; Miguel Ferreira Neto; Yuri Bezerra de Lima; Emanoela Pereira de Paiva; Hans Raj Gheyi; Nildo da Silva Dias

The objective of this work was to study the effects of irrigation with saline water associated with phosphate fertilization on the emergence and early growth of cowpea plants. The assay was conducted in the greenhouse of the Department of Environmental Sciences and Technology of the Federal Rural University of the Semi-Arid (UFERSA) in Mossoró-RN, during October and November of 2015. The study adopted a randomized block with treatments arranged in a 5 x 3 grid, corresponding to five levels of water salinity (0.5, 1.5, 2.5, 3.5 and 4.5 dS m-1) and three doses of superphosphate, based upon the soil analysis (60%, 100% and 140% of the recommended dose for the crop 60 kg P2O5 ha-1), with five repetitions. The cowpea plants, cv. Paulistinha, were grown in lysimeters with capacity of 8 dm3. During the first 15 days of the initial stage of development the plants were evaluated for emergence, growth and biomass accumulation. The increase in water salinity above 1.5 dSm-1 reduced the emergence, growth and dry matter accumulation of cowpea plants. The increase of 40% in the recommendation of phosphorus fertilization of cowpea increased the growth and biomass accumulation of shoot plants, regardless of salinity.

426-434

Authors: Ana Carla Coleone*; Flavio Soares da Silva; Angela Aparecida Machado; Joaquim Gonçalves Machado Neto; Wanderley da Silva Paganini

O mosquito Aedes aegypti é vetor de doenças de grande relevância para a saúde pública, como a dengue, febre amarela, zika e chikungunya. Em áreas urbanas, para o controle dos insetos adultos, é realizada a nebulização a ultrabaixo volume (UBV) do malation. A pulverização pode levar à contaminação ambiental do solo e da água com o inseticida. Objetivou-se ajustar e validar um método analítico para determinação de malation em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e determinar o método de extração do inseticida das matrizes água e solo. A fase móvel foi uma mistura isocrática de acetonitrila e água (68:32), à vazão de 1 mL min-1, o volume de injeção de 20 µl e UV a 210 nm. Após fortificação, o analito foi extraído com acetonitrila (ACN) por agitação mecânica nas amostras de solo, e por evaporação das amostras de água, pré-concentrado, redissolvido em ACN e a recuperação foi calculada. O método é simples, específico e adequado para análise do malation com linearidade entre as concentrações de 0,05 e 1,00 μg mL-1 (R2 = 0,999) e limites de detecção de 0,017 μg mL-1, e de quantificação, de 0,051 μg mL-1. A recuperação média do malation da água foi de 97% e do solo, 96%, sendo o método exato e preciso (coeficiente de variação < 8,8%). O método ajustado pode ser utilizado com segurança para quantificação do inseticida em matrizes de água e solo.

457-467

Authors: Daniela Vidal Vasconcelos; Larissa Loureiro Salgueiro Silva; Igor Lopes Guerra; Juacyara Carbonelli Campos*

O presente trabalho avaliou os processos de coagulação/floculação, adsorção em carvão ativado em pó (CAP) e reação com Fenton para redução da concentração dos poluentes e aumento da biodegradabilidade do lixiviado. No processo de coagulação/floculação foram avaliados o pH (4 a 8) e a concentração de cloreto férrico (100 a 600 mg L-1). No processo de adsorção em CAP, foram avaliadas as concentrações de 0,1-5,0 g L-1 de CAP, e na reação com Fenton, foram avaliadas as relações DQO:H2O2 [1:0,5, 1:1, 1:2 e 1:5], além das relações Fe:H2O2 [1:3, 1:5 e 1:10]. Nas melhores condições obtidas, foi avaliada a biodegradabilidade aeróbia dos efluentes tratados pelo método de Zahn-Wellens. O resultado do processo de coagulação/floculação foi de 22,9% de remoção da DQO e 64% de COT, utilizando 300 mg L-1 de coagulante em pH 4. Na adsorção em CAP, foram obtidas remoções de 69% da DQO, utilizando 5 g L-1 de carvão. Na reação de Fenton, foram alcançadas remoções de 82,3% de DQO (para DQO:H2O2=1:2 e Fe:H2O2 =1:3). Os resultados de biodegradabilidade aeróbia mostraram que apenas o lixiviado tratado com Fenton apresentou uma biodegradabilidade de 12 pontos percentuais maior em relação ao bruto, mostrando a sua potencialidade como pré tratamento ao processo biológico.

476-488

Authors: Nelson Carvalho Dantas de Brito Costa; Stênio de Sousa Venâncio*; José Luís da Silva Pinho; José Manuel Pereira Vieira

A complexidade que envolve a gestão sustentável das zonas costeiras, associada a sua relevância econômica e sócioambiental, tem como pré-requesito o conhecimento do padrão hidrodinâmico dos estuários, que é influenciado diretamente pelas vazões típicas e pelas marés oceânicas, como também pode sofrer impacto devido às alterações morfológicas do leito e condições de estratificação. Neste trabalho, com base no programa Delft3D, desenvolvido pela Deltares, um modelo bidimensional foi criado para a análise de padrões hidrodinâmicos do estuário do rio Lima, Portugal, a partir de simulação dos níveis da superfície livre e velocidades, considerando vazões fluviais extremas e maré alta de águas vivas. Dados de campanha hidrométrica, com monitorização da dinâmica da superfície livre do estuário, foram obtidos em quatro estações específicas e serviram para a calibração do modelo apresentando uma boa correlação entre os valores de níveis medidos e simulados, com ligeiro desvio no período de maré baixa. Pelo modelo de eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE), por exemplo, com excessão da estação de Lanheses2 (com NSE = 0,87), as outras três estações monitoradas apresentaram NSE acima de 0,94. O modelo apresentou robustez e se mostrou capaz em representar o fenômeno real, e permite identificar o comportamento hidrodinâmico do estuário em cenários distintos de vazão e maré. As zonas suscetíveis a inundações, assim como a influência que a vazão e a maré oceânica exercem sobre o padrão hidrodinâmico, foram analisadas numericamente. Os resultados apontaram uma maior influência da vazão fluvial sobre os níveis de água no estuário, sendo que a maré exerce maior influência para o interior do estuário, principalmente em cenários de baixas vazões fluviais. O modelo pode ser considerado como uma ferramenta básica para o estudo e processo de gestão do estuário do rio Lima, cuja abrangência depende da extensão das campanhas de monitorização e calibração dos parâmetros envolvidos, que são objetivos da continuidade deste trabalho.

500-512

Authors: Juliana Caroline Vivian Sposito; Luiza Flávia Veiga Francisco; Alexeia Barufatti Grisolia*

A planta Tradescantia pallida (Rose) D.R. Hunt var. purpurea tem sido utilizada em diversos modelos experimentais para detecção de danos morfofisiológicos e genéticos, por ser uma planta sensível a poluentes atmosféricos. No entanto, dentre os biotestes utilizados para avaliação do potencial mutagênico de contaminantes ambientais, o bioensaio de micronúcleo em Tradescantia (Trad-MCN) é um dos testes mais utilizados em estudos de monitoramento das condições atmosféricas. Diante do exposto, foi realizada uma revisão de literatura, identificando regiões brasileiras que utilizaram o bioensaio de micronúcleo em Tradescantia para monitorar alterações genéticas advindas da contaminação atmosférica. O levantamento de trabalhos indexados foi realizado em bancos de referência, como Portal de Períodicos CAPES, SciELO, ScienceDirect e PubMed, sendo os mesmos investigados quanto às regiões brasileiras biomonitoradas, período, área, exposição, monitoramento ativo ou passivo e planta natural ou clone. Os resultados indicaram que pesquisas baseadas no bioensaio Trad MCN foram realizadas em diversas regiões brasileiras. Verificou-se que a maioria dos trabalhos são oriundos da região sudeste, especialmente do estado de São Paulo. Esse fato pode ser atribuído ao maior número de indústrias e automóveis em circulação existentes neste estado quando comparado aos demais, podendo interferir diretamente na qualidade do ar, despertando assim o interesse no meio científico. Com base nesta investigação, o bioensaio Trad-MCN revelou eficácia, e a planta Tradescantia demonstrou ser importante indicadora biológica de danos genéticos ocasionados pela exposição aos poluentes atmosféricos, e é amplamente utilizada na região sudeste do país.

168-178

Authors: Natália Ueda Yamaguchi; Silvia Amélia Liwa Abel; Flávia Vieira da Silva Medeiros; Angélica Marquetotti Salcedo Vieira; Rosangela Bergamasco

This study evaluates the application of a polymeric microfiltration membrane in a gravitational filtration module and its combination with granular activated carbon (GAC) impregnated with copper, resulting in a hybrid process. The proposed system would be used to improve the quality of water for human consumption in developing countries. Permeate flux, pH, Escherichia coli removal, color, turbidity and free chlorine removals were evaluated in the applied process. Instrumental techniques, such as N2 adsorption at 77 K, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analyses were used to characterize the proposed membrane and adsorbent. The GAC ensured higher chlorine removals, as well as higher permeate flux. Furthermore, the GAC impregnated with copper oxide nanoparticles exhibited higher Escherichia coli removal. Therefore, the hybrid gravitational membrane system applying GAC impregnated with copper oxide could be considered as a potential alternative point-of-use treatment to improve the quality of water for human consumption.

192-202

Authors: Eline Simões Gonçalves; Silvana Vianna Rodrigues; Emmanoel Vieira da Silva-Filho

This study assessed the suitability of caffeine as an indicator for surface water pollution by domestic wastewaters. Caffeine concentrations determined in samples collected in the Paquequer River, located at the city of Teresópolis, a medium-sized city in the State of Rio de Janeiro, Brazil, were compared to other conventional water quality parameters such as phosphate, nitrate and ammonium concentrations to determine whether it as an efficient indicator of anthropic pollution of an urban aquatic environment. The Paquequer River originates in a pristine area called Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) and it crosses the urban area of the city of Teresópolis. Water samples were collected at seven points along the river, considering the periods of rain (summer) and drought (winter) and the different uses of land. Caffeine was measured using Solid Phase Extraction (SPE) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Caffeine concentrations were found in a range from 0.16 to 47.5 µg L-1. The results show a positive relation between caffeine, phosphate, nitrate and ammonium concentrations and the increase of wastewater load, suggesting that caffeine can be used as an indicator of surface water pollution by domestic wastewaters.

226-237

Authors: Éverton Blainski; Eileen Acosta; Patrícia Carvalho do Prado Nogueira

Os estudos hidrológicos em bacias experimentais têm sido realizados devido à necessidade de compreensão dos processos que controlam o movimento da água e sedimentos e seus impactos na disponibilidade e qualidade das águas. Os modelos hidrológicos são ferramentas com alto potencial para a simulação de cenários hipotéticos em diferentes escalas. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a eficácia do modelo SWAT para representação do fluxo hidrossedimentológico em uma bacia hidrográfica catarinense a partir dos procedimentos usuais de calibração e validação. O estudo foi realizado na bacia do rio Camboriú com uma área de 195 km². Na análise do desempenho do modelo comparou-se os dados de vazão e sólidos transportados medidos e simulados na seção de controle. Os resultados obtidos atestaram a capacidade do SWAT para as simulações hidrossedimentológicas nessa bacia. Entretanto, foi preciso realizar a sua calibração para que as simulações atendessem os critérios de qualidade estabelecidos. Após a calibração, observou-se uma tendência de subestimativa das variáveis simuladas, porém, dentro de limites aceitáveis. Além disso, foi possível comprovar a eficiência do modelo para simulação das curvas de permanência das variáveis estudadas, caracterizando o SWAT como uma ferramenta importante na gestão de bacias hidrográficas como a do rio Camboriú.

249-262

Authors: Danieli Lima da Cunha; Lícia Murito de Paula; Samuel Muylaert Camargo da Silva; Daniele Maia Bila; Estefan Monteiro da Fonseca; Jaime Lopes da Mota Oliveira

Os estrogênios são micropoluentes capazes de causar alterações no sistema endócrino de organismos aquáticos. Uma das principais fontes da sua introdução no meio hídrico é através do lançamento de esgotos domésticos. Este artigo apresenta uma revisão sobre a ocorrência dos estrogênios estrona, estradiol, estriol e etinilestradiol em esgotos brutos e tratados e em águas superficiais, bem como sobre sua remoção por diferentes processos de tratamento biológico de esgoto. Os poucos trabalhos realizados no Brasil mostram que a concentração desses compostos nestas matrizes é expressiva. Além disso, foi observado um decaimento nas concentrações desses estrogênios do esgoto bruto ao tratado. Os sistemas aeróbios, como lodos ativados, mostraram melhor desempenho na remoção de estrogênios, sobretudo por meio da sorção ao lodo. No entanto, pouco se sabe sobre os mecanismos de degradação de tais compostos nestes processos e sobre o comportamento de seus conjugados. Portanto, os processos de tratamento biológico de esgoto representam uma barreira à introdução de estrogênios nos corpos hídricos.

282-298

Authors: Andre Abreu Grieco; Brisa Maria Fregonesi; Karina Aparecida de Abreu Tonani; Thaís Vilela Silva; Beatriz Smidt Celere; Tânia Maria Beltramini Trevilato; Susana Inés Segura-Muñoz; Renato Igor da Silva Alves

O objetivo do estudo foi avaliar as condições fisico-químicas e microbiológicas do Córrego do Tanquinho, localizado em área altamente urbanizada e industrializada no município de Ribeirão Preto, SP, Brasil, considerando variações espaciais e temporais. Os parâmetros limnológicos avaliados foram: pH, temperatura, turbidez, condutividade e oxigênio dissolvido (OD), com medições realizadas in situ. Os níveis de metais no sedimento e em água superficial foram analisados por Espectrofotometria de Absorção Atômica. Para a determinação dos Coliformes Totais e Escherichia coli foi empregada a técnica dos Tubos Múltiplos com utilização de substrato cromogênico. Os parâmetros OD, E. coli e a concentração dos metais Cu e Mn na água encontram-se em desacordo com a legislação. Os metais encontrados em maior concentração no sedimento foram Mn, Cr e Zn. A avaliação microbiológica evidenciou o despejo de esgoto doméstico no córrego e as concentrações de metais indicam a possível ocorrência de efluentes industriais, podendo gerar graves problemas de saúde pública. O diagnóstico espacial indicou os locais de amostragem com as piores condições microbiológicas e altas concentrações de metais, enquanto que a influência temporal foi observada no pH, Mn e Cr em água superficial, e Mn, Cr e Pb nos sedimentos. Os resultados mostraram que o Córrego do Tanquinho é um corpo hídrico impactado. Recomenda-se a realização de outros estudos que possam esclarecer melhor a origem das cargas poluidoras, além da conscientização da população e da adoção de medidas que possibilitem a recuperação e proteção desse corpo hídrico.

316-330

Authors: André Aires de Farias; Francisco de Assis Salviano de Sousa; João Miguel Moraes Neto; Anailson de Sousa Alves

Secas são fenômenos naturais que ocorrem quando a precipitação é inferior às médias pluviométricas de uma determinada região. Contudo, não há um consenso para se definir o real significado do tema, em razão de que as variáveis hidrometeorológicas e socioeconômicas são diferentes nas diversas regiões do mundo. Objetivou-se caracterizar e analisar as secas e seus impactos no município de Boqueirão - PB. Para se identificar as secas foi utilizado o Índice Padronizado de Precipitação (IPP) com dados de 1963-2014. Com relação aos impactos, foram analisados dados referentes à agricultura (de 2011, 2012 e 2013), dados da pecuária e de produtos agropecuários produzidos nos anos de 2011, 2012, 2013 e 2014. As secas mais graves no município de Boqueirão ocorreram nos anos de 1980-1982, 1998-2000 e 2012-2013. Destas, a mais impactante foi a de 1998-2000. Essa seca reduziu drasticamente a produção agropecuária e o abastecimento de água da região. Os impactos mais intensos durante a seca 2012-2014 ocorreram em 2012 e 2013. As culturas agrícolas temporárias foram mais impactadas do que as permanentes. Isso ocorreu porque a maioria das permanentes eram irrigadas, diferente das temporárias. A maior redução de animais também ocorreu durante 2012 e 2013, com uma relação direta entre precipitação e o efetivo dos rebanhos. Não houve redução do valor da produção em função das secas.

340-350

Authors: Alexandre André Feil; Vírgilio José Strasburg; Fernando Rosado Spilki

A gestão de bacias hidrográficas por meio de comitês é essencial na mediação entre a oferta e a demanda de água para consumo doméstico, industrial, agrícola, lazer, entre outros usos da água. Uma gestão exitosa pode ocorrer por meio da identificação e compreensão das características socioeconômicas, demográficas, entre outras, e assim formatar as práticas adotadas pelos comitês. Neste contexto, o escopo central deste estudo consistiu em analisar as variáveis intervenientes relacionadas aos aspectos geográficos, demográficos, socioeconômicos e a existência de comitê de bacias. A metodologia consiste na abordagem quantitativa, empregando-se uma pesquisa documental secundária e sua análise ocorreu por meio da aplicação da estatística descritiva e do teste de correlação de Pearson. Os principais resultados evidenciam que a explicação da existência de comitês de bacias hidrográficas relaciona-se com o tamanho da população que promove maior pressão à medida que aumenta. Além disso, evidenciou-se que a existência de comitês de bacias correlaciona-se com: crescimento econômico, quantidade de conflitos pelos múltiplos usos, coleta de esgotos e nível de degradação da qualidade ambiental. Conclui-se, portanto, que de fato existem variáveis intervenientes para a existência de comitês de bacias e que eles são necessários para a gestão eficiente destas variáveis.