Revista Ambiente & Água - An Interdisciplinary Journal of Applied Science

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.