Sugar cane vinasse in water bodies: Impact assessed by liver histopathology in tilapia

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

Mutagenic potential evaluation of the water of a river that receives tannery effluent using the Allium cepa test system

Several studies are being conducted to assess the toxicity and cytotoxicity of water bodies receiving industrial and domestic effluents, using the Allium cepa test. To assess the toxicity and mutagenicity of water possibly contaminated with chromium, derived from tannery activities, seasonal water samplings were performed in 2001 and 2002 at five different sites along the Sapucaizinho river, Municipality of Patrocinio Paulista, State of São Paulo, Brazil. A. cepa seeds were used as the test material and were submitted to germination in waters from the different collection sites, in Milli-Q water (negative control) and in aqueous solution of chromium (positive control). For the determination of cell division rates and mitotic irregularities, slides were prepared with root tip cells according to the standard Feulgen methodology. The results showed that the collection sites most heavily compromised by chromium emission presented low mitotic indices and a higher frequency of mitotic changes such as irregular anaphases (disorganized, multipolar, laggard), cells with chromosomal adherences, cells with micronuclei, and binucleate and/or multinucleate cells. © 2004 The Japan Mendel Society.

Development of a water quality index using a fuzzy logic: A case study for the sorocaba river

Due to growing urbanization and industrialization, the environment is suffering from pollution of rivers, degradation of soils and deteriorated air quality. Quality indices appear to be useful to evaluate the conditions of these media. The aim of this study was the development of a water quality index using a fuzzy inference system, since such an approach has proved advantageous in addressing problems that are subjective by nature or for which the data are uncertain. The methodology employed was based on this inference system, and considered the nine water quality parameters employed by CETESB (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, São Paulo, Brazil) to evaluate water quality. After assessment of the data using the index, a comparison was made with the WQI (Water Quality Index), which is used for the monitoring of various water bodies, including in the study region. The results obtained using the index developed on the basis of fuzzy inference were found to be more useful than those derived from the method currently used by CETESB, since losses and/or omissions concerning individual parameters were minimized. © 2010 IEEE.

Fuzzy Index for Public Supply Water Quality

Human population growth and increased industrial activity in recent decades have contributed to a range of environmental problems, including the contamination of groundwater and surface water. In order to help in the management of these resources, water quality indices are used as tools to summarize multiple parameters and express them in the form of a single number. The ability to provide both an integrated assessment of changes in environmental variables, as well as performance tracking, has resulted in such indices being increasingly employed in surface water monitoring programs. The aim of this study was to develop an Index for Public Supply Water Quality (IPS) using a fuzzy inference methodology. Linguistic systems generally provide satisfactory tools for qualitative purposes, enabling the inclusion of descriptive variables with reduced loss of individual information. Validation of the technique was achieved by analysis of measurement data obtained for the Sorocaba River, provided by CETESB. The new procedure proved more rigorous, compared to classical IPS. It could be readily applied in the evaluation of other water bodies, or be adjusted to incorporate additional parameters also considered important for the assessment of water quality.

Acute and chronic toxicity of sediment samples from Guanabara Bay (RJ) during the rainy period

A Baía de Guanabara é um ambiente marinho-estuarino de grande relevância ecológica e sócio-econômica, e sujeita a uma ampla gama de impactos ambientais. O sedimento é o principal destino para a maioria das substâncias introduzidas nos corpos d'água, podendo fornecer uma medida integrada da qualidade ambiental, a qual pode ser avaliada por várias abordagens. Neste projeto, a qualidade de sedimentos da Baía de Guanabara foi por uma abordagem ecotoxicológica, por meio de testes de toxicidade aguda de sedimento integral, utilizando Tiburonella viscana, e testes de toxicidade crônica de água intersticial, elutriato e interface sedimento-água, utilizando embriões de Lytechinus variegatus. Os sedimentos foram coletados em 14 estações de amostragem. Nos testes crônicos houve efeitos significativos na maioria das amostras, enquanto os sedimentos coletados nas estações 1, 2, 3, 6, 8, 10, 11, 12 e 15 apresentaram também toxicidade aguda. Houve grande concordância entre os resultados dos diferentes testes, e sua integração mostrou que os sedimentos analisados encontram-se inadequados à vida aquática, indicando degradação ambiental na baía da Guanabara. Nesse contexto, o controle das fontes poluidoras e o gerenciamento dos múltiplos usos da baía devem ser implementados, no sentido da melhora da qualidade ambiental.

Changes in biomass, chemical composition and nutritive value of Spartina alterniflora due to organic pollution in the Itanhaém River Basin (SP, Brazil)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Variabilidade genética e sensibilidade de acessos de Pistia stratiotes ao herbicida glyphosate

A alface-d'água (Pistia stratiotes) é uma das principais entre as macrófitas aquáticas que causam problemas em corpos hídricos no Brasil e são consideradas como plantas daninhas. O presente trabalho foi realizado com os objetivos de conhecer melhor a variabilidade genética dessa macrófita e relacionar essa variabilidade com a resposta à aplicação do herbicida glyphosate. Para isso, foram coletados indivíduos em 12 corpos hídricos em diferentes cidades do território nacional (Americana, Cambaratiba, Curitiba, Itapura, Jaboticabal, Lagoa Santa, Piraí, Rio Grande, Rubinéia, Salto Grande, Santa Gertrudes e Três Lagoas). Os acessos foram caracterizados pelo uso de marcadores RAPD (DNA Polimórfico Amplificado ao Acaso), que permitiram, com o auxílio de iniciadores aleatórios, a caracterização dos locos polimórficos identificados por uma matriz de ausência e presença de bandas. Utilizando essa matriz, a análise de agrupamento permitiu nítida classificação dos acessos em três grupos com diferenças genéticas entre eles. Um ensaio de controle químico, com plantas mantidas em vasos plásticos (5 L) e pulverizadas com o herbicida glyphosate nas concentrações de 0,0, 0,6, 1,2, 1,8 e 2,4 kg ha-1, identificou, utilizando avaliações aos 7, 14 e 21 dias após aplicação, que as duas maiores doses promoveram melhor efeito herbicida. Foi verificado também que os acessos de Curitiba e Cambaratiba apresentaram menor suscetibilidade ao herbicida glyphosate. Não houve correspondência entre a estrutura de grupos dos acessos pela análise multivariada de agrupamento com a técnica RAPD e a suscetibilidade da alface-d'água ao glyphosate.

Efeito de concentrações de herbicidas sobre aspectos biológicos de Fusarium sp. (isolado FCAV#940)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Potential microbiological contamination of effluents in poultry and swine abattoirs

Health risks in the effluents of seven swine abattoirs and of seven poultry abattoirs were evaluated with regard to environment degradation and to dissemination of pathogenic microorganisms during the rainy and dry seasons. Supply-water samples from affluents and effluents of the treatment systems at different sites within the abattoir processing system were analysed. Similarly, water samples from the three recipient sites (emission point, 100 m upstream, 100 m downstream) were also analysed. Temperature, free residual chlorine (FRC), total coliform bacteria, Escherichia coli, enterococci, identification and serotyping of salmonellae were assessed. Scalding is the most significant stage in the slaughtering chain (P<0.05) when temperature is taken into account. Temperatures Lit effluents and at the sampled sites in the water bodies accorded to state and federal legislation standards. Supply waters did not meet the standards for FRC and microbial count standards according to the Ministry of Health and within limits imposed by the Industrial and Sanitary Inspection Regulations for Animal Products. Feather plucking and evisceration in Poultry slaughter and the cleansing of carcasses and facilities in Poultry and swine slaughtering had the highest contamination impact. The three loci at the water bodies were above the microbiological standards for classes II and III sites, in conformity with Law 8468 of the state of São Paulo, Brazil and Conama. Salmonella was found at several sites during slaughter, at both types of abattoirs, including in the effluent treatment system. This showed that these sites were the dissemination sources of the microorganism.

Doses e horário de aplicação do diquat no controle de Eichhornia crassipes

O aguapé (Eichhornia crassipes) é uma das mais importantes macrófitas aquáticas que colonizam reservatórios e corpos hídricos nas regiões tropicais e subtropicais do mundo, causando uma série de interferências no uso múltiplo da água e do corpo hídrico e no controle de vetores de doenças humanas. Para evitar prejuízos econômicos, sociais, estéticos e ao meio ambiente, essas plantas são controladas por vários métodos, incluindo o controle químico com o uso de herbicidas. Com o objetivo de avaliar a eficácia do herbicida diquat no controle dessa macrófita aquática, foram instalados dois ensaios em casa de vegetação. No primeiro, foram comparadas duas formulações (Reward® e Reglone®) aplicadas em dois horários (diurno e noturno) e em quatro doses (0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 kg ha-1), num esquema fatorial 2 x 2 x 4, com seis repetições. Os resultados mostraram que a formulação Reward® foi mais eficiente no controle dessa macrófita, agindo mais rapidamente, sobretudo em menores doses, e que as aplicações realizadas no período noturno apresentavam melhor desempenho no controle em relação às realizadas no período diurno. Assim, um segundo ensaio foi realizado utilizando apenas a formulação Reward®, comparando a aplicação no período noturno e no diurno e as doses de 0,1, 0,2, 0,3 e 0,4 kg ha-1, obedecendo a um esquema fatorial 2 x 4. As plantas de aguapé foram cultivadas em caixas-d'água, e o delineamento experimental adotado foi em blocos ao acaso com quatro repetições, considerando a posição das caixas dentro da casa de vegetação. Os resultados confirmaram que o diquat é eficiente no controle do aguapé, principalmente nas doses de 0,3 e 0,4 kg ha¹ em aplicações noturnas. Doses baixas e aplicações diurnas não impediram intensas rebrotas das plantas afetadas.

Dinâmica da comunidade de macrófitas aquáticas no reservatório de Santana, RJ

Apesar da importância na dinâmica dos ecossistemas aquáticos, as macrófitas podem formar densas e extensas colonizações em corpos hídricos cujos equilíbrios ecológicos foram rompidos. Nessas condições, essas plantas promovem uma série de problemas que as tornam alvos de controle. Para elaboração de planos adequados de manejo dessa vegetação, é fundamental o conhecimento das dinâmicas relativas das populações que a compõem. O objetivo deste trabalho foi realizar levantamentos mensais da composição específica da comunidade de macrófitas que coloniza o reservatório de Santana, localizado no município de Piraí/RJ, monitorando 97 pontos georreferenciados, abrangendo toda a lâmina d'água. Foram identificadas 41 espécies, inseridas em 21 famílias botânicas. As famílias Poaceae, Pontederiaceae e Cyperacae foram as que apresentaram os maiores números de espécies ao longo do ano. Salvinia herzogii e Egeria densa apresentaram as maiores notas anuais de colonização do reservatório. As populações de Eichhornia azurea, Brachiaria arrecta e Paspalum repens completaram o grupo das espécies numericamente mais relevantes. As plantas de hábito flutuante tenderam a apresentar populações com padrão de distribuição geográfica casualizado, enquanto as espécies fixadas no sedimento e as submersas apresentaram populações com padrão agregado. Não houve expressivas variações mensais dos valores dos índices de diversidade (H') e de equitabilidade (E') das comunidades de macrófitas aquáticas ao longo do ano. O dendrograma construído com o coeficiente de Odum mostrou uma seqüência lógica dos meses, evidenciando uma definida sucessão de populações divididas em dois grupos de similaridade separados pelo mês de junho. Nessa época, o nível de água do reservatório foi reduzido e o sedimento ficou exposto, favorecendo as espécies de hábito emergente.

Variabilidade genética entre populações de Pistia stratiotes

O manejo de plantas daninhas em ambientes aquáticos requer cuidado diferencial e específico, a fim de evitar a contaminação ou alteração nas funções dos corpos hídricos e otimização do custo-benefício das operações. O estudo das características genéticas de populações de plantas daninhas aquáticas fornece informações que podem auxiliar no seu controle e manejo. A alface-d'água é uma planta aquática flutuante livre amplamente distribuída em todo o Brasil, mas é em ambientes aquáticos eutrofizados que essa e outras espécies de rápido desenvolvimento causam problemas sociais e econômicos, devido à grande massa vegetal produzida. Este estudo caracterizou geneticamente populações de alface-d'água coletadas em 15 reservatórios de hidrelétricas (Barra Bonita-BAB, Bariri-BAR, Ibitinga-IBI, Chavantes-CHA, Salto Grande-SAG, Jurumirim-JUR, Promissão-PRO Jaguari-JAG, Nova Avanhandava-NAV, Mogi-Guaçu-MOG, Limoeiro-LIM, Três Irmãos-TRI, Ilha Solteira-ILS, Jupiá-JUP e Porto Primavera-PPR) do Estado de São Paulo. As análises foram realizadas no NUPAM (Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia), ligado à FCA/UNESP, campus de Botucatu-SP. A técnica utilizada no estudo da diversidade genética foi o RAPD. Os materiais amostrados nos reservatórios do Estado foram muito similares em sua maioria. As populações de NAV, MOG, IBI, JUR, PRO e CHA foram idênticas geneticamente. BAB e SAG, LIM e TRI também foram muito parecidas, apresentando índice de distância genética de 0,0093 e 0,0178, respectivamente. A grande maioria dos reservatórios estudados (93%) apresentou distâncias inferiores a 0,30, formando um grupo definido. No entanto, a população de Jupiá, em média, foi a que apresentou maior diversidade genética (0,45).

Monitoramento de 24 horas do desempenho de reator aeróbio de leito fluidizado trifásico na remoção de amônio num sistema de recirculação para produção de tilápia

O objetivo deste trabalho foi monitorar o desempenho de remoção de nitrogênio amoniacal no tratamento das águas residuárias da produção intensiva de tilápia nilótica em sistema com recirculação de água. O sistema foi constituído por um sedimentador convencional e um reator aeróbio de leito fluidizado trifásico com circulação, operados com tempos de detenção hidráulica de 176.4 e 11.9 minutos respectivamente. O meio suporte utilizado no reator foi o carvão ativado granular com densidade aparente de 1.64 g/cm3 e tamanho efetivo de 0.34 mm; a concentração do meio suporte no reator foi mantida constante em 80 g/L. A eficiência média de remoção do nitrogênio amoniacal total foi de 41.2%. O sistema avaliado é uma alternativa efetiva para o reuso da água em sistemas de recirculação para aqüicultura. Embora a variabilidade das concentrações do nitrogênio amoniacal afluente cujo valor médio foi de 0.136 mg/L, o efluente do reator conservou as características de qualidade da água estáveis, com concentrações médias de nitrogênio amoniacal de 0.079 mg/L e do oxigênio dissolvido de 6.70 mg/L, recomendáveis para a criação dos peixes e nas faixas de valores permitidos pela legislação Brasileira (Resolução CONAMA No. 357 de março 5 de 2005) para lançamento de efluentes finais nos corpos de água receptores.

Estimativa das máximas pistas de vento no reservatório da barragem de Ilha Solteira, Estado de São Paulo

Most methods employed to estimate the height of waves generated by the wind require the surface length over which the wind blows. The choice of method depends on the nature of the water body, being applicable to ocean areas or interior water bodies, such as bays, lakes and reservoirs. One of the usual solutions has been the direct usage of the method validated in ocean waters for interior waters, therefore, not taking into consideration the effect of the restriction imposed by the shores. Nevertheless, the excessive quantity of operations of the method applied to interior water bodies (where the shore is a restraint condition) may not assure a satisfactory precision degree, unless an accurate enough graphic base of the shore with the addition of the operator's subjectivity is used. Thus, this scientific community brings this discussion to light, proposing a classic solution based on the application of the adequate method to interior waters (Saville et al., 1954) via automatized processing. Therefore, a program in AutoLISP, a computational language, has been developed. The application of the program has determined the maximum wind fetches in Ilha Solteira, state of São Paulo, reservoir as being between 9.5 and 12.5 km, in contrast with a previous study which has predicted far longer fetches (factor of three).

Plankton richness and abundance in several different hydrological situations in lakes lateral to a river: a case study in the mouth zone of a tributary into a tropical reservoir.

A descriptive analysis of the responses of plankton from lakes lateral to a river in its mouth zone into a tropical reservoir to water level variations is presented. Three situations were reported: 1) a comparison of species richness and diversity and of algae population abundance in prolonged drought and in periods of connection of lakes to the river, 2) the spatial distribution of abundance and richness of Rotifera species in four isolated water bodies formed by fragmentation of a lateral lake during a period of prolonged drought and in the same areas during a period of integrity as an ecosystem, 3) the variability of total zooplankton and Cladocera densities at the end of the isolation period of a lateral lake and after the recovery of connection with the river and in a year of continuous connection with the lotic ecosystem. Various idiosyncrasies were observed in connected lateral lakes, like the surface hydrologic connectivity, a primary factor in species richness modifcations and a secondary controlling factor of plankton abundance. Underground hydrologic connectivity, through the river[forward arrow] lake water fux during the high-water period and lake [forward arrow] river during drought period, appears to have an important role in richness and abundance variations of planktonic populations in the lake isolated from the river.