Evolução da biodegradabilidade da matéria orgânica em um sistema de lagoas de estabilização

Waste stabilization ponds (WSP) have been widely used for sewage treatment in hot climate regions because they are economic and environmentally sustainable. In the present study a WSP complex comprising a primary facultative pond (PFP) followed by two maturation ponds (MP-1 and MP-2) was studied, in the city of Natal-RN. The main objective was to study the bio-degradability of organic matter through the determination of the kinetic constant k throughout the system. The work was carried out in two phases. In the first, the variability in BOD, COD and TOC concentrations and an analysis of the relations between these parameters, in the influent raw sewage, pond effluents and in specific areas inside the ponds was studied. In the second stage, the decay rate for organic matter (k) was determined throughout the system based on BOD tests on the influent sewage, pond effluents and water column samples taken from fixed locations within the ponds, using the mathematical methods of Least Squares and the Thomas equation. Subsequently k was estimated as a function of a hydrodynamic model determined from the dispersion number (d), using empirical methods and a Partial Hydrodynamic Evaluation (PHE), obtained from tracer studies in a section of the primary facultative pond corresponding to 10% of its total length. The concentrations of biodegradable organic matter, measured as BOD and COD, gradually reduced through the series of ponds, giving overall removal efficiencies of 71.95% for BOD and of 52.45% for COD. Determining the values for k, in the influent and effluent samples of the ponds using the mathematical method of Least Squares, gave the following values respectively: primary facultative pond (0,23 day-1 and 0,09 day-1), maturation 1 (0,04 day-1 and 0,03 day-1) and maturation 2 (0,03 day-1 and 0,08 day-1). When using the Thomas method, the values of k in the influents and effluents of the ponds were: primary facultative pond (0,17 day-1 and 0,07 day-1), maturation 1 (0,02 day-1 and 0,01 day-1) and maturation 2 (0,01 day-1 and 0,02 day-1). From the Partial Hydrodynamic Evaluation, in the first section of the facultative pond corresponding to 10% of its total length, it can be concluded from the dispersion number obtained of d = 0.04, that the hydraulic regime is one of dispersed flow with a kinetic constant value of 0.20 day-1

Efeitos do controle da jaqueira, Artocarpus heterophyllus L., sobre a comunidade de pequenos mamíferos e a rede de dispersão de sementes na Ilha Grande, RJ

Atualmente observa-se uma expressiva perda de biodiversidade global resultante de atividades antrópicas, sendo a introdução de espécies exóticas uma das mais impactantes. A jaqueira Artocarpus heterophyllus é uma espécie exótica introduzida no Brasil durante o período colonial, sendo considerada invasora em diversas localidades. Na Mata Atlântica invade áreas de mata aberta e de borda, habitualmente associadas a ambientes antrópicos. Na Ilha Grande é encontrada em grande abundância em decorrência do histórico de ocupação humana. Para compreender como a mastofauna responde a presença da jaqueira, o Laboratório de Ecologia de Mamíferos da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) vem desenvolvendo um estudo ao longo de seis anos nos arredores da Vila Dois Rios, localizada na face oceânica da Ilha Grande. A partir dos resultados prévios iniciou-se uma segunda etapa do estudo no mesmo local que buscou avaliar diferentes métodos de controle das jaqueiras. O presente estudo é uma continuação direta desses dois trabalhos anteriores e teve como objetivo acompanhar as respostas da comunidade de pequenos mamíferos no período imediatamente posterior ao controle. Durante 18 meses foram amostradas bimestralmente 18 grades, 10 aonde foi efetuado o controle das jaqueiras e 8 aonde não foi constatada a presença desta árvore. Em cada grade foram colocadas 11 armadilhas de captura viva sendo banana a isca utilizada. Os mamíferos capturados foram medidos e suas fezes coletadas. A quantidade de jacas em cada área também foi anotada bimensalmente. As fezes foram analisadas em laboratório e as sementes encontradas identificadas. Os resultados obtidos indicam que a influência de A. heterophyllus sobre a estrutura da comunidade de pequenos mamíferos foi menor após o tratamento de controle. A única espécie que parece ainda responder a abundância de jaqueiras é o roedor Trinomys dimidiatus, que apresentou densidades mais elevadas nas áreas em tratamento, porém mais próximas a resultados obtidos para espécies congêneres em áreas pouco antropizadas. Utilizando uma abordagem de redes complexas observamos que, embora T. dimidiatus seja a espécie mais abundante em termos de número de indivíduos, o gambá Didelphis aurita parece ser a espécie de mamífero mais importante para dispersão de sementes nativas, aparecendo como espécie com maior número de conexões com espécies de sementes nas redes contruídas para as áreas sem jaqueiras e com jaqueiras antes e após o tratamento. Finalmente, a partir dos dados obtidos criamos um modelo matemático para a população de T. dimidiatus dos arredores da Vila Dois Rios, baseado em um crescimento logístico. Os resultados do modelo proposto se mostraram correlacionados com os dados de abundância reais, de modo que ele parece ser um simulador adequado da população local.

A influência de uma espécie exótica invasora, Artocarpus heterophyllus Lam. (jaqueira), sobre uma comunidade de pequenos mamíferos e sua interferência na dinâmica de dispersão de sementes nativas

Atualmente, sabe-se que danos causados por espécies exóticas invasoras são umas das principais causas de extinção de espécies, afetando mais seriamente espécies que evoluíram em ilhas. A jaqueira, Artocarpus heterophyllus Lamarck (Moraceae) é originária das florestas tropicais da Índia. Foi introduzida no Brasil ainda no período Colonial e atualmente é invasora em áreas de Mata Atlântica, incluindo a Ilha Grande, RJ. Durante três anos foram amostrados bimestralmente 18 grades, 10 com diferentes densidades de jaqueiras e oito sem jaqueiras. Em cada grade foram colocadas 11 armadilhas de captura de mamíferos, que ficavam abertas durante três dias consecutivos por mês. No laboratório as fezes de todos os animais capturados foram analisadas para verificar a dieta e a quantidade de sementes nativas defecadas. Para verificar as espécies capazes de predar e dispersar sementes de jaca, fizemos testes com sementes de jaca atados a carretéis e armadilhas fotográficas. Neste contexto, o estudo teve como objetivo verificar a influência da jaqueira na comunidade de pequenos mamíferos e na dispersão de sementes de espécies nativas. Os resultados mostraram que em áreas com maior densidade de jaqueiras adultas, houve uma maior abundância de espécies frugívoras e a diminuição da abundância de espécies mais insetívoras. Embora a jaqueira não tenha influenciado no consumo de itens de origem animal e vegetal entre áreas com e sem jaqueiras e durante os períodos de maior e menor frutificação, essa espécie desfavoreceu a dispersão de sementes nativas. Em áreas com maior densidade de jaqueiras verificamos uma quantidade menor de sementes nativas sendo defecadas pelos pequenos mamíferos. O número de sementes defecadas durante o período de menor frutificação das jaqueiras não foi significativo em relação ao período de maior frutificação e em todos os períodos somados. Já em relação à frequência de fezes contendo sementes nativas, os resultados das regressões simples foram significativos para todos os períodos. O fruto da jaqueira A. heterophyllus foi mais consumido por D. aurita, T. dimidiatus eCuniculus paca, sendo que D. auritanão teve influência sobre a predação e a dispersão de sementes de jaca. Os roedores T. dimidiatuse C. paca foram registrados pelas armadilhas fotográficas predando 20% e 16% das sementes de jaca e carregaram 65% e 44% das sementes, respectivamente. Os testes com carretel mostraram que 86% das sementes foram predadas, 10% foram deixadas intactas no local e apenas 4% foram dispersas a pequenas distâncias, entre 2 e 15 metros, sendo possível que esses roedores propiciem a dispersão dessa espécie exótica e invasora para novas áreas

Polinização e dispersão de sementes em Myrtaceae do Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Classes sucessionais e síndromes de dispersão de espécie arbóreas e arbustivas existentes em vegetação ciliar remanescente (Conchal, SP), como subsídio para avaliar o potencial do fragmento como fonte de propágulos para enriquecimento de áreas revegetadas no Rio Mogi-Guaçu, SP

Este estudo foi realizado em fragmento de vegetação ciliar remanescente, localizado à margem direita do rio Mogi-Guaçu, Município de Conchal, SP, tendo como objetivo a avaliação do potencial desse fragmento como fonte de propágulos para projetos de enriquecimento em áreas ciliares implantadas na região de Mogi-Guaçu, SP. Para tanto, foi realizada a caracterização sucessional e da síndrome de dispersão das espécies arbóreas e arbustivas. No local, foram registradas 99 espécies arbóreas e arbustivas, pertencentes a 38 famílias. As famílias com maior número de espécies foram Euphorbiaceae, Fabaceae, Myrtaceae e Rubiaceae. Quanto aos grupos sucessionais, foi verificado equilíbrio na quantidade de espécies secundárias tardias (28,3%) e daquelas típicas de sub-bosque (23,2%). A síndrome de dispersão predominante entre as espécies arbóreas e arbustivas foi a zoocoria, identificada em 64,6% delas, seguida pela anemocoria, que representou 20,2% dos casos. Os resultados gerais apontaram o bom estado de conservação desse fragmento e a viabilidade de sua utilização como fonte de propágulos para ações de revegetação em áreas ciliares da região.

Componentes quantitativos e qualitativos da dispersão de sementes de Struthanthus flexicaulis (Loranthaceae) em uma área de campo rupestre do sudeste brasileiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Dispersão do parasitóide de ovos Telenomus remus (Hymenoptera: Scelionidae) e sua interação com algumas variáveis ambientais em agroecossistemas de algodoeiro (Gossypium hirsutum L.)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Dispersão de machos de Diatraea saccharalis (Fabricius) (Leipdoptera: Crambidae) em cana-de-açúcar

Pós-graduação em Agronomia (Entomologia Agrícola) - FCAV

Efeitos do corte seletivo de árvores sobre o sistema de reprodução e dispersão de pólen em uma população de Hymenaea courbaril na Amazônia brasileira

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Dispersão de sementes e processos de limitação demográfica de plantas em ambientes com e sem bambus na Floresta Pluvial Atlântica

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Dispersão de sementes por sauins-de-coleira (Saguinus bicolor Spix, 1823; Primates:Cebidae): efeitos do padrão de deslocamento na formação de sombras de sementes

Quantificar a sombra de sementes gerada por um dispersor, ou seja, a maneira como as sementes são distribuídas em função do tempo que o dispersor as retém e de como este se desloca pelo habitat, é etapa essencial para avaliar os impactos do dispersor na estruturação e funcionamento de populações e comunidades vegetais. Este é o primeiro estudo com o primata S. bicolor como dispersor de sementes e teve como objetivo investigar o padrão de formação de sombra de sementes e sua relação com o padrão de deslocamento da espécie. O deslocamento de quatro grupos de S. bicolor foi monitorado em três fragmentos florestais em Manaus, Amazonia Central. O posicionamento dos animais em um sistema de trilhas foi registrado em intervalos de cinco minutos, ao longo de todo período de atividade, cinco dias ao mês durante o mínimo de 15 meses cada grupo. O tempo de retenção de sementes foi estimado registrando-se o tempo de ingestão, de defecação e o número de sementes de cinco espécies de frutos cultivados ofertados a quatro indivíduos criados em cativeiro. Sombras de sementes foram estimadas através da combinação de dados do padrão de deslocamento com dados do tempo de retenção de sementes. Para cada grupo, foram obtidas a distância média de dispersão e a proporção da área de uso ocupada em uma base mensal, e a relação destas duas variáveis foi verificada através de uma regressão linear simples. O tempo de retenção de sementes variou de 27 a 295 minutos (N = 394), sendo que mais da metade das sementes ficam retidas em até duas horas no trato digestivo, e o número médio de sementes por defecação foi de 3,5 (± 3,7; N = 111). Probabilidades de dispersão de sementes para fora das imediações da planta-matriz ultrapassam 80%, além de incluírem distâncias maiores do que 1 km. Apenas para dois grupos foi verificado que há relação entre a proporção da área de uso e as distâncias de dispersão sendo que para um destes o poder explanatório do modelo foi menor do que 20%. Os resultados indicam que S. bicolor dispersa sementes de forma efetiva e, assim como outros calitriquíneos, pode contribuir para a estruturação e regeneração de ecossistemas florestais.

Técnicas de criação em laboratório e dispersão do parasitóide de pupas Trichospilus diatraeae (Hymenoptera: eulophidae) no campo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da dispersão pós-alimentar em larvas de moscas-varejeiras via autômatos celulares

In this paper, a computational analysis, using a cellular automata model, has been developed to analyze post-feeding dispersal behavior of blow y larvae. This model aimed to: simulate the exponential decline of pupal number in relation to the feed source and spatial oscillation due to larval interaction during dispersal; study whether the prior pupal presence in uences distribution patterns of larval frequency; and compare obtained unidirectional dispersal patterns to the cross-dimensional ones. The cellular automata (CA) model was able to successfully reproduce the essential features of the larval dispersal process and, thus, show the importance of local interaction in the studied dispersal process dynamics. Oscillations could be explained by the interaction among dispersing larvae and intrinsic pupation time. The box size and the initial larval density were important factors for the experiment because they in uenced the results. Results showed that the unidirectional dispersal could be used to simulate the larval dispersion that occurs in the natural environment, because both models had a similar result. These results are important to understand how di erent factors can in uence the dynamics of blow y larval dispersal, bringing important results for behavioral ecology and forensic entomology

Análise quantitativa de dispersão de vazamentos de substâncias inflamáveis e/ou tóxicas em ambientes com barreiras ou semi confinados.

Com o atual desenvolvimento industrial e tecnológico da sociedade, a presença de substâncias inflamáveis e/ou tóxicas aumentou significativamente em um grande número de atividades. A possível dispersão de gases perigosos em instalações de armazenamento ou em operações de transporte representam uma grande ameaça à saúde e ao meio ambiente. Portanto, a caracterização de uma nuvem inflamável e/ou tóxica é um ponto crítico na análise quantitativa de riscos. O objetivo principal desta tese foi fornecer novas perspectivas que pudessem auxiliar analistas de risco envolvidos na análise de dispersões em cenários complexos, por exemplo, cenários com barreiras ou semi-confinados. A revisão bibliográfica mostrou que, tradicionalmente, modelos empíricos e integrais são usados na análise de dispersão de substâncias tóxicas / inflamáveis, fornecendo estimativas rápidas e geralmente confiáveis ao descrever cenários simples (por exemplo, dispersão em ambientes sem obstruções sobre terreno plano). No entanto, recentemente, o uso de ferramentas de CFD para simular dispersões aumentou de forma significativa. Estas ferramentas permitem modelar cenários mais complexos, como os que ocorrem em espaços semi-confinados ou com a presença de barreiras físicas. Entre todas as ferramentas CFD disponíveis, consta na bibliografia que o software FLACS® tem bom desempenho na simulação destes cenários. Porém, como outras ferramentas similares, ainda precisa ser totalmente validado. Após a revisão bibliográfica sobre testes de campo já executados ao longo dos anos, alguns testes foram selecionados para realização de um exame preliminar de desempenho da ferramenta CFD utilizado neste estudo. Foram investigadas as possíveis fontes de incertezas em termos de capacidade de reprodutibilidade, de dependência de malha e análise de sensibilidade das variáveis de entrada e parâmetros de simulação. Os principais resultados desta fase foram moldados como princípios práticos a serem utilizados por analistas de risco ao realizar análise de dispersão com a presença de barreiras utilizando ferramentas CFD. Embora a revisão bibliográfica tenha mostrado alguns dados experimentais disponíveis na literatura, nenhuma das fontes encontradas incluem estudos detalhados sobre como realizar simulações de CFD precisas nem fornecem indicadores precisos de desempenho. Portanto, novos testes de campo foram realizados a fim de oferecer novos dados para estudos de validação mais abrangentes. Testes de campo de dispersão de nuvem de propano (com e sem a presença de barreiras obstruindo o fluxo) foram realizados no campo de treinamento da empresa Can Padró Segurança e Proteção (em Barcelona). Quatro testes foram realizados, consistindo em liberações de propano com vazões de até 0,5 kg/s, com duração de 40 segundos em uma área de descarga de 700 m2. Os testes de campo contribuíram para a reavaliação dos pontos críticos mapeados durante as primeiras fases deste estudo e forneceram dados experimentais para serem utilizados pela comunidade internacional no estudo de dispersão e validação de modelos. Simulações feitas utilizando-se a ferramenta CFD foram comparadas com os dados experimentais obtidos nos testes de campo. Em termos gerais, o simulador mostrou bom desempenho em relação às taxas de concentração da nuvem. O simulador reproduziu com sucesso a geometria complexa e seus efeitos sobre a dispersão da nuvem, mostrando claramente o efeito da barreira na distribuição das concentrações. No entanto, as simulações não foram capazes de representar toda a dinâmica da dispersão no que concerne aos efeitos da variação do vento, uma vez que as nuvens simuladas diluíram mais rapidamente do que nuvens experimentais.

Modelagem estocástica da dispersão axial: aplicação em um reator tubular de polimerização.

Reatores tubulares de polimerização podem apresentar um perfil de velocidade bastante distorcido. Partindo desta observação, um modelo estocástico baseado no modelo de dispersão axial foi proposto para a representação matemática da fluidodinâmica de um reator tubular para produção de poliestireno. A equação diferencial foi obtida inserindo a aleatoriedade no parâmetro de dispersão, resultando na adição de um termo estocástico ao modelo capaz de simular as oscilações observadas experimentalmente. A equação diferencial estocástica foi discretizada e resolvida pelo método Euler-Maruyama de forma satisfatória. Uma função estimadora foi desenvolvida para a obtenção do parâmetro do termo estocástico e o parâmetro do termo determinístico foi calculado pelo método dos mínimos quadrados. Uma análise de convergência foi conduzida para determinar o número de elementos da discretização e o modelo foi validado através da comparação de trajetórias e de intervalos de confiança computacionais com dados experimentais. O resultado obtido foi satisfatório, o que auxilia na compreensão do comportamento fluidodinâmico complexo do reator estudado.