Repositório RCAAP

Resumo O abastecimento de água do município de Ivoti provém unicamente de origem subterrânea. A potabilidade da água subterrânea do município foi avaliada através da análise de marcadores bacterianos (Escherichia coli e coliformes totais) e virais (adenovírus, enterovírus e rotavírus) de contaminação. Vinte e sete amostras de água provenientes de poços artesianos, poços cavados e fontes foram coletadas entre fevereiro e abril de 2011. A determinação do número mais provável (NMP) de E. coli e coliformes totais em 100 mL foi realizada pelo método dos tubos múltiplos. Os marcadores virais foram analisados em alíquotas de 500 mL por reação em cadeia da polimerase (PCR). Coliformes totais foram encontrados em 66,6% das amostras. A contaminação encontrada para coliformes termotolerantes foi de 25,9%, 40,7% para adenovírus e 22,2% para rotavírus. Nenhuma amostra apresentou enterovírus. A presença de coliformes e de vírus nas amostras indica contaminação fecal da água subterrânea no local de estudo, situado na porção aflorante do Aquífero Guarani e alerta para a necessidade de precaução quanto ao uso destes mananciais para abastecimento público, captação individual e cultivo de hortaliças.

Abstract Water pollution by nitrogen originates at diffuse and point sources. In surface aquatic systems, nitrate is one of the most problematic forms of nitrogen, causing phytoplankton and macrophyte growth and consequently water eutrophication. This study evaluated whether the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model can simulate nitrate load in a rural watershed in daily and monthly time increments. The study investigated 462 km² of the upper part of the Stör catchment, a typical rural lowland catchment located in Northern Germany. The results showed that simulations of nitrate load at monthly increments are better predictors of observed data than daily simulations. The most effective practices to minimize the NO3-N load were the reduction of nitrogen fertilizer application and the increasing of conservation areas, such as field filter strips.

Abstract 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.

Abstract This study evaluated the bioindication and phytoremediation capacity of the aquatic macrophyte Sagittaria montevidensis by using it to assess the bioconcentration and translocation of heavy metals. A simple sampling was conducted at four sites in the region of Pelotas, southern Brazil, where plants, water and sediments were collected. The plants were subjected to nitric-perchloric acid digestion and the sediments underwent pseudo-total acid digestion. The determination of the elements Cr, Cu, Pb, Ni and Zn in the extracts was performed by flame atomic absorption spectrometry. Physicochemical tests were also carried out on water samples, including pH, electrical conductivity, chlorides, alkalinity, hardness and organic matter, and in sediment samples, moisture and organic matter content. The macrophyte study indicated a Bioconcentration Factor (BCF) and a Translocation Factor (TF), especially for Ni. The results showed that the aquatic macrophyte species S. montevidensis has a phytoextraction capacity, mainly for Ni, and potentially for bioindication of Cu, Ni and Zn.

Abstract 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 7.5g 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.

Abstract Organic agro-industrial residues have been successfully used as biosorbents and promoting new uses from agricultural wastes benefits the economy. However, the allocation of a solid waste biosorbent after the sorption of contaminants has limited their effective application on a large scale as an alternative treatment of water and wastewaters. One solution could be degradation to convert the biosorbent material and adsorbed organic contaminants into environmental friendly compounds suitable for discharge. This study used an experimental design to evaluate the Fenton degradation of yeast biomass (YB) from the alcohol industry as a potential biosorbent. The efficiency of degradation was monitored according to the degraded mass (DM) and total organic carbon (TOC) remaining in the solution. The ANOVA showed an error of 9.7% for the effects and the media of interaction for the employed model for DM. Conducting the experiments with the best-predicted conditions (60 min, 25 g of YB, pH 3, 8,000 mg L-1 H2O2 and 40 mg L-1 Fe2+) with 30 W UV irradiation resulted in a YB reduction of 72 ( 2% with a TOC of 30 ( 2%. This suggests that an advanced oxidative process is an alternative for degradation of a biosorbent after sorption.

Abstract 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.

Abstract In the region of the Paraíba do Sul river valley in the State of São Paulo, Brazil, pasture areas have been replaced by eucalyptus plantations, which can modify the dynamics of water in the soils of the region. The objective of this work was to evaluate the behavior of water in a Red-Yellow Latosol in two vegetative coverings, a six-year-old eucalyptus plantation, and a native forest, in the process of regeneration which began twenty years ago. The study was developed in the Una River basin from June 2009 to April 2011. The soil water potential was measured by 96 sensors (Watermark ™) at the depths of 20, 60 and 120 cm. The Available Water Capacity (AWC) and weekly residual soil storage for each layer were calculated. It was observed that the three layers reacted to the processes of rainfall and evapotranspiration and that there was a difference between the storage of water in the soil in the eucalyptus and native forest areas. There was no water restriction in the studied period; however, the variations in native forest storage were smoother than the variations occurring for eucalyptus. In the mean of the whole period and for the three layers, the storage in the native forest and eucalyptus were 88% and 64% of Available Water Capacity (AWC = 183 mm), respectively. These results show the native forest water conservation capacity in watersheds.

Abstract 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.

Resumo Giardia spp. e Cryptosporidium spp. são agentes etiológicos responsáveis por uma série de epidemias de gastroenterites ocorridas, principalmente, após o consumo de água contaminada. Os cistos e oocistos destes protozoários são resistentes às variações ambientais, bem como a maioria dos processos físicos, químicos e microbiológicos utilizados nas estações de tratamento de água e esgoto. Deste modo, este estudo teve como objetivo detectar e avaliar a remoção de cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp. no sistema de tratamento combinado anaeróbio + aeróbio da ETE Garcia em Blumenau, SC. Para efetuar a detecção de cistos e oocistos, as amostras de efluentes e lodos provenientes da ETE foram concentradas através de filtração em membranas de ésteres de celulose e centrifugação, seguida por reação de imunofluorescência direta (RID) utilizando o Kit diagnóstico - Merifluor(. Para a obtenção dos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, as análises seguiram os padrões preconizados em APHA (2012). Concentrações elevadas de cistos de Giardia spp. (máx. 900.000 cistos L-1) foram detectadas em 83,3% dos pontos analisados. Oocistos de Cryptosporidium spp. também foram detectados em elevadas concentrações (máx. 300.000 oocistos L-1) em 66,6% dos pontos analisados. Não foram detectados cistos e oocistos nas amostras do efluente tratado, deste modo o sistema combinado da ETE Garcia apresentou uma eficiência >99,9% para a remoção das formas resistentes destes patógenos, contribuindo para a redução da contaminação ambiental por protozoários patogênicos presentes no esgoto doméstico do município de Blumenau, SC, Brasil.

Resumo 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.

Resumo A quantidade de recursos hídricos deve ser garantida com a devida qualidade. Neste contexto, o trabalho objetivou caracterizar a qualidade da água do rio Setúbal utilizando o Índice de Qualidade da Água (IQA) e os padrões estabelecidos na Resolução do CONAMA 357/2005, após a construção da barragem de Setúbal, no Município de Jenipapo de Minas - MG. Para a caracterização da qualidade da água, seis amostras foram coletadas bimestralmente em dois pontos estratégicos do rio entre junho de 2015 a junho de 2016, sendo analisados os parâmetros: potencial hidrogeniônico (pH), oxigênio dissolvido (OD), temperatura, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrato (NO3 -), fósforo (PO4 3-), cloreto, turbidez, sólidos totais, ferro total, coliformes totais e Escherichia coli. O IQA foi calculado a partir da metodologia proposta pelo IGAM. De acordo com os resultados, a construção da barragem de Setúbal pode ter contribuído para a alteração de alguns parâmetros físico-químicos e biológicos da água do rio Setúbal. Nos dois pontos de amostragem, a água apresentou um IQA predominantemente de nível médio, porém com algumas variáveis em desconformidade com o enquadramento do rio que é de classe 2.

Resumo 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.

Resumo A atual governança Hídrica no Brasil contribui para o aumento dos problemas oriundos da escassez hídrica na bacia do São Francisco, majorando os conflitos pelo uso da água. Este artigo tem o objetivo de avaliar alguns desafios e oportunidades da governança hídrica na bacia do São Francisco com base numa robusta coleta e análise de dados nos mais diversos órgãos e instituições em escalas nacional, estadual e de bacia. A metodologia inclui a análise da interação interinstitucional através do exame da coordenação dos planos de recursos hídricos, a análise da implementação dos comitês de bacias dos rios afluentes e a quantidade e qualidade acessível de dados relativos à gestão de águas. A maioria dos planos dos rios afluentes vigentes foi elaborada pelo poder público e consequentemente, boa parte dos planos analisados apresentam propostas com divergências regionais em suas diferentes escalas de planejamento e apresentam falhas na sinergia entre as ações dos diversos planos. Além disso, a região semiárida padece com a baixa implantação dos comitês de bacias de rios afluentes e a bacia como um todo sofre com a falta de um mecanismo apropriado de produção, atualização e compartilhamento de informações relevantes para a gestão hídrica. Portanto, faz-se necessário aprimorar o mecanismo de articulação entre os planos com o uso de ferramentas de avaliação integrada e de contexto decisório, fortalecer a participação pública através de comitês de rios afluentes e a adoção de uma plataforma de dados colaborativa donde se possa compartilhar informações geradas em diferentes setores da sociedade.

Resumo 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.

Resumo Atualmente a energia eólica está mostrando destaque no cenário energético brasileiro por ser uma fonte energética renovável que apresenta elevada disponibilidade no território e cujo aproveitamento baixos níveis de emissão de gases de efeito estufa. Em razão desses aspectos, a energia eólica é uma promissora alternativa para ajudar a reverter o quadro atual de crise energética decorrente da escassez do recurso hídrico e o crescimento da emissão de gases de efeito estufa decorrente do crescimento da participação de combustíveis fósseis na matriz elétrica brasileira. Na perspectiva econômica, a geração eólica está apresentando custos competitivos com as fontes convencionais de energia. Entretanto, como qualquer outra atividade econômica, pode causar impactos sociais e ambientais que devem ser analisados e mitigados. Essas dimensões controversas da energia eólica tornam a questão da localização de parques eólicos um problema bastante complexo, dado a incompatibilidade entre esses impactos de caráter localizado e o grande benefício público associado à segurança energética do país. Este artigo apresenta uma revisão dos estudos e publicações sobre o aproveitamento eólico no Brasil com o intuito de promover uma discussão sobre aspectos relacionados aos impactos socioambientais. Em razão da curta história do aproveitamento eólico no Brasil, estudos para avaliação mais aprofundada dos impactos socioambientais devem ser realizados com apoio de recursos do próprio setor energético a fim de promover um crescimento sustentável da participação desta fonte energética na matriz elétrica nacional.

Abstract The state of Bahia’s main climatic characteristic is the high spatial and chronological variability of precipitation. This heterogeneity may be used to determine of pluviometrically homogeneous areas that can define mesoregions in the state, since they allow better management of water resources and help in the elaboration of agricultural studies. The mesoregions already proposed by the scientific community for the state were based only on the annual precipitation in the proximity of the pluviometric stations. In this paper, besides these parameters, spatial and chronological rainfall distribution was considered, i.e., the Precipitation Concentration Degree (PCD) and Precipitation Concentration Period (PCP). The new zoning is based on an update of a study defined in 2000 that divided Bahia into eight mesoregions. Thus, 180 pluviometric stations were distributed throughout the state and grouped conforming to the division previously described. It was concluded that some stations of the same mesoregion had presented conflicting values for the analyzed parameters and, therefore, should not belong to the same area. Starting from an arrangement of the collection stations, considering their proximity, annual precipitation and statistical parameters, a new zoning for Bahia with 10 clusters was defined and validated through the statistical treatment of data.

Abstract The urbanization process through which large urban centers have been passing has drastically affected the availability and especially the quality of water. The Cachoeirinha Invernada Watershed (CIW), located in the municipality of Guarulhos (State of São Paulo, Brazil), includes areas with different land use classes. This paper aims to correlate the spatial and temporal effects of land use and land cover on the water quality of the Cachoeirinha Invernada Watershed. In a period of 12 months and at six sampling points along the watershed, the physicochemical parameters temperature (T), pH, turbidity (TU), total solids (TS), electrical conductivity (EC), total phosphorus (TP), biochemical oxygen demand (BOD), as well as microbiological analysis (E. coli) were measured. Water quality was assessed using a modified version (WQIM) of the Water Quality Index (WQI) and the Trophic State Index (TSI). The areas surrounded by urban development presented a marked worsening in water quality, with the downstream point most affected and ranked as ‘POOR’. From the evaluated parameters, what contributed most to water quality degradation of the Cachoeirinha Invernada Watershed (CIW) was E. coli, followed by BOD, and TP, all parameters related to the presence of sewage in the water. The need for the construction of sewerage and waste treatment, protection and recovery of riparian forests, and environmental education regarding waste disposal are necessary to significantly improve the environmental quality of the Cachoeirinha Invernada Watershed.

Abstract The knowledge of water availability is the basis for water resource planning and management. The Soil Map Units of the State of Minas Gerais were interpreted from the perspective of Hydrologic Groups based on the Curve Number - Soil Conservation Service method, with the addition of pedological elements of the mapped units. The generated products were used in three different physiographic environments of the Minas Gerais State. According to results, most of Minas Gerais falls within Hydrologic Groups A and B, indicating that the soils in these areas present low surface runoff and high water infiltration rates. The characterization and spatialization of the hydrological regime, with emphasis on information about the soils of Minas Gerais, as applied this study, has a level of detail not yet employed in studies of this scope, apart from the initiative to interpret them from the perspective of soil hydrological groups. The mapping of the three water resources planning and management units, composed of distinct environments, from the perspective of hydrological groups, allowed verification of the proposed methodology’s potential, which can be used to support the management and planning of the water resources of Minas Gerais. Interpretive studies of soil maps from a hydrological perspective are essential to improve our understanding of water surpluses in a given region.

Abstract Fish farming is becoming a highly profitable economic activity and the rearing of fingerlings involves the practice of sex reversal for the production of species (male) using the hormone 17α-methyltestosterone (MT). This study analyzed the methodology for degradation of the hormone through solar and ultraviolet radiation using hydroxyapatite (HAP) as heterogeneous catalyst, synthesized by two different methods, with and without doping with nickel and copper. The results showed that MT hormone is degraded by ultraviolet or solar radiation, and accelerated in the presence of the HAP catalyst. In the presence of Fe (III) in the medium, the degradation rate of the hormone decreases. The method of HAP synthesis influences the degradation efficiency.